一种图像的流体泄漏点的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像的流体泄漏点的确定方法及装置，所述方法包括：获取包含当前帧图像的图像序列，每个图像的像素标记了所述流体的浓度；根据浓度把每个图像的像素分为若干等级；根据每个图像的若干个等级的像素分布中心点，确定每个图像的第一中心点，每个图像的任一等级的像素分布中心点基于该图像的该等级的各像素位置确定；根据每个图像的特征像素与其上一帧图像的特征像素，确定每个图像的第二中心点，任一图像的特征像素基于该图像的各像素位置与浓度而确定；根据每个图像的第一中心点和第二中心点，确定当前帧图像的流体泄漏点。本发明专利技术方法及装置在确定流体泄漏点时具有远程、快速、安全的优点。安全的优点。安全的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种图像的流体泄漏点的确定方法及装置


[0001]本申请涉及图像处理领域，特别是涉及一种图像的流体泄漏点的确定方法及装置。

技术介绍

[0002]目前天然气开采、化工园区等领域气体泄漏现象频发，导致爆炸、火灾等后果，严重危害了生命安全和财产安全。大部分挥发性有机物（VOCs）具有毒性，易燃性，因此气体泄漏检测在化工行业中起到重要作用，能够在必要时刻保护生命安全，财产安全。
[0003]目前电化学传感器仍然是通用的传感器，虽然其能够测量泄漏气体浓度，但是其有很大的局限性。比如需要气体飘到传感器周围才能够报警，提醒安全人员有气体泄漏，然而在开放或者半开放空间中，由于有气流影响，泄漏气体有一定概率无法飘到传感器周围。因此，这种方案无法有效对泄漏气体产生报警，更不可能对泄漏点进行定位。目前基于TDLAS发展的激光检测方案，其原理是线式检测。对于检测一个空间中的泄漏气体，往往需要搭载云台进行扫描。这种方案虽然能够大概定位泄露源位置，但是取决于云台扫描速度与扫描精度，容易耽误第一救援时间。现有的红外光谱气体泄漏监测系统基于红外吸收光谱原理进行气体检测是目前最先进的方法，可以进行面式传感成像。对于系统可监测画面内的气体泄漏都一览无余，有泄漏产生即可第一时间产生报警信号，告知安全人员气体泄漏情况。但是目前系统只在画面上进行气体标记，需要人工去判断泄露源位置。在气体泄漏等危急时刻，为了避免人工判断带来的误差和消耗的时间，亟需一种技术辅助定位泄露源位置，更高效的进行安全排查及管道维修。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提出了一种图像的流体泄漏点的确定方法及装置，根据每个图像的各浓度等级的像素分布中心点确定每个图像第一中心点，根据每个图像与其上一帧图像的特征像素点确定每个图像的第二中心点，从当前帧图像的各个像素与每个图像的第一中心点和第二中心点的距离加权和中，选择该加权和最小的像素为当前帧图像的流体泄漏点。本专利技术实施例的技术方案能够远程确定图像的流体泄漏点，具有安全、实时和准确的优点。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种图像的流体泄漏点的确定方法，包括：获取包含当前帧图像的图像序列，其中，每个图像的像素标记了所述流体的浓度；根据所述浓度把所述每个图像的像素分为若干等级，每个等级包括至少3个像素；根据所述每个图像的若干个等级的像素分布中心点，确定所述每个图像的第一中心点，其中，任一所述每个图像的任一等级的所述像素分布中心点基于该图像的该等级的各像素位置而确定；根据所述每个图像的特征像素与其上一帧图像的特征像素，确定所述每个图像的第二中心点，其中，任一图像的所述特征像素基于该图像的各像素位置与浓度而确定；根据所述每个图像的所述第一中心点和所述第二中心点，确定所述当前帧图像的所述流体泄漏点。
[0006]由上，通过单帧图像的第一中心点估计流体泄漏点，再结合多帧图像的第二中心点修正流体泄漏点，去除帧内噪声的影响，从而准确确定当前帧图像的流体泄漏点。
[0007]在本申请实施例的第一方面一种可能的实施方式中，任一图像的每个等级的像素分布中心点与该图像中相应等级的各像素的距离方差和最小；任一图像的第一中心点的坐标等于该图像的各所述像素分布中心点的坐标平均值。
[0008]由上，通过各等级的像素分布中心点而确定的每个图像的第一中心点，可用于确定扩散场景下的液体或气体泄漏点。
[0009]在本申请实施例的第一方面一种可能的实施方式中，确定每个图像的第一中心点，包括：从第一图像的第一等级的像素中随机获取若干个第一抽样像素，所述第一图像为一所述每个图像，所述第一等级为从所述第一图像各等级中抽样的若干个等级中的任一等级，所述第一抽样像素不在一条直线上；根据所述第一抽样像素获得所述第一图像的所述第一等级的所述像素分布中心点和坐标中心点，其中，所述第一等级的所述像素分布中心点与所述第一等级的所述第一抽样像素的距离方差和最小，所述坐标中心点的坐标为相应等级的所述第一抽样像素的坐标的平均值；利用获取获得所述第一等级的所述像素分布中心点和所述坐标中心点的方法，获得各第二等级的所述像素分布中心点和所述坐标中心点，所述第二等级为从所述第一图像各等级中抽样的若干个等级中除第一等级外的任一等级；根据下式计算所述第一等级与各所述第二等级的像素分布相似度，其中，为所述第一等级的所述像素分布中心点的坐标，为所述第二等级的所述像素分布中心点的坐标，为所述第一等级的坐标中心点的坐标，为所述第二等级的所述坐标中心点的坐标；当所述第一等级与任一所述第二等级的所述像素分布相似度都等于或大于0时，把所述第一图像的各所述第一等级的所述像素分布中心点的坐标平均值，确定为所述第一图像的所述第一中心点的坐标。
[0010]由上，采用抽样的方法选择浓度等级和抽样像素的方法降低了每个图像的第一中心点的运算量，以用于快速确定扩散场景下的液体或气体泄漏点。
[0011]在本申请实施例的第一方面一种可能的实施方式中，确定每个图像的第二中心点的步骤，包括：根据像素差异度把第二图像的像素分为第一集合和第二集合，所述第二图像为一所述每个图像；获得所述第一集合的第一特征点和所述第二集合的第二特征点，并构成所述第二图像的特征像素，其中，所述第一特征点的坐标等于所述第一集合的坐标均值，第二特征点等于所述第二集合的坐标均值；利用获得所述第二图像的所述特征像素的方法，获得在所述第二图像的上一帧图像的所述特征像素中的所述第一特征点和所述第二特征点；获得所述第二图像的第一特征线和所述上一帧图像的所述第一特征线，并把二者的交点，确定为所述第二图像的所述第二中心点，其中，一图像的所述第一特征线为该一图像的所述第一特征点与所述第二特征点的连线。
[0012]由上，根据每个图像与其上一帧图像中各像素的位置和浓度而确定每个图像的第二中心点，用于通过帧间修正的方式降低噪声的影响，从而准确确定当前帧图像的流体泄
漏点。
[0013]在本申请实施例的第一方面一种可能的实施方式中，像素差异度包括距离差异度和浓度差异度，其中，一个像素与一集合的所述距离差异度是基于该像素与该集合的中心的距离及该集合的坐标的标准差而确定的，一个像素与所述一集合的所述浓度差异度是基于该像素的浓度与该集合的平均浓度的差的绝对值及该集合的浓度的标准差而确定的，所述一集合为一个图像的第一集合或第二集合；所述一集合中的任一像素与该集合的像素差异度小于该像素与另一集合的像素差异度。
[0014]由上，根据像素差异度对每个图像的像素进行分类，从而确定该图像的特征像素，使用多帧的特征像素以降低图像的噪声影响。
[0015]在本申请实施例的第一方面一种可能的实施方式中，根据像素差异度把第二图像的像素分为第一集合和第二集合，包括：随机从第二图像的最低浓度等级中和最高浓度等级中分别选择若干个第二抽样像素，分别放入该图像的第一集合和第二集合；根据所述第二图像的其他各像素与所述第一集合和所述第二集合的像素差异度，把所述其他各像素逐点划分到该图像的所述第一集合或所述第二集合中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像的流体泄漏点的确定方法，其特征在于，包括：获取包含当前帧图像的图像序列，其中，每个图像的像素标记了所述流体的浓度；根据所述浓度把所述每个图像的像素分为若干等级，每个等级包括至少3个像素；根据所述每个图像的若干个等级的像素分布中心点，确定所述每个图像的第一中心点，其中，任一图像的任一等级的所述像素分布中心点基于该图像的该等级的各像素位置而确定；根据所述每个图像的特征像素与其上一帧图像的特征像素，确定所述每个图像的第二中心点，其中，任一图像的所述特征像素基于该图像的各像素位置与浓度而确定；根据所述每个图像的所述第一中心点和所述第二中心点，确定所述当前帧图像的所述流体泄漏点。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，任一图像的任一等级的所述像素分布中心点与该图像中该等级的各像素的距离方差和最小；任一图像的所述第一中心点的坐标等于该图像的各所述像素分布中心点的坐标平均值。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定所述每个图像的第一中心点，包括：从第一图像的第一等级的像素中随机获取若干个第一抽样像素，所述第一图像为任一所述每个图像，所述第一等级为从所述第一图像各等级中抽样的若干个等级中的任一等级，所述第一抽样像素不在一条直线上；根据所述第一抽样像素获得所述第一图像的所述第一等级的所述像素分布中心点和坐标中心点，其中，所述第一等级的所述像素分布中心点与所述第一等级的所述第一抽样像素的距离方差和最小，所述第一等级的所述坐标中心点的坐标为该等级的所述第一抽样像素的坐标的平均值；利用获取获得所述第一等级的所述像素分布中心点和所述坐标中心点的方法，获得各第二等级的所述像素分布中心点和所述坐标中心点，所述第二等级为从所述第一图像各等级中抽样的若干个等级中的除所述第一等级外的任一等级；根据下式计算所述第一等级与各所述第二等级的像素分布相似度，其中，为所述第一等级的所述像素分布中心点的坐标，为所述第二等级的所述像素分布中心点的坐标，为所述第一等级的所述坐标中心点的坐标，为所述第二等级的所述坐标中心点的坐标；当所述第一等级与任一所述第二等级的所述像素分布相似度都等于或大于0时，把所述第一图像的各所述第一等级的所述像素分布中心点的坐标平均值，确定为所述第一图像的所述第一中心点的坐标。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，确定所述每个图像的第二中心点的步骤，包括：
根据像素差异度把第二图像的像素分为第一集合和第二集合，所述第二图像为任一所述每个图像；获得所述第一集合的第一特征点和所述第二集合的第二特征点，并构成所述第二图像的所述特征像素，其中，所述第一特征点的坐标等于所述第一集合的坐标均值，第二特征点等于所述第二集合的坐标均值；利用获得所述第二图像的所述特征像素的方法，获得在所述第二图像的上一帧图像的所述特征像素中的所述第一特征点和所述第二特征点；当所述第二图像的第一特征线和所述上一帧图像的所述第一特征线相交时，把二者的交点确定为所述第二图像的所述第二中心点，其中，一图像的所述第一特征线为该图像的所述第一特征点与所述第二特征点的连线。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述像素差异度包括距离差异度和浓度差异度，其中，一个像素与一集合的所述距离差异度是基于该像素与该集合的中心的距离及该集合的坐标的标准差而确定的，一个像素与所述一集合的所述浓度差异度是基于该像素的浓度与该集合的平均浓度的差的绝对值及该集合的浓度的标准差而确定的，所述一集合为所述第一集合或所述第二集合；所述一集合中的任一像素与该所述一集合的所述像素差异度小于该任一像素与另一所述一集合的所述像素差异度。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述根据像素差异度把第二图像的像素分为第一集合和第二集合，包括：随机从所述第二图像的最低浓度等级中和最高浓度等级中分别选择若干个第二抽样像素，分别放入该图像的第一集合和第二集合；根据所述第二图像的其他各像素与所述第一集合和所述第二集合的像素差异度，把所述其他各像素逐点划分到该图像的所述第一集合或所述第二集合中。7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定所述当前帧图像的所述流体泄漏点，包括：根据所述每个图像的所述第一中心点和所述第二中心点，获得所述当前帧图像中每个像素与所述每个图像的帧内距离和修正距离，所述帧内距离为所述每个像素与所述每个图像的所述第一中心点的距离，所述修正距离为所述每个像素与所述每个图像的所述第二中心点的距离；分别获得所述每个像素与所述每个图像的所述帧内距离和所述修正距离的加权和；把所述加权和最小的像素确定为所述当前帧图像的所述流体泄漏点。8.一种图像的流体泄漏点的确定装置，其特征在于，包括：图像获取模块，用于获取包含当前帧图像的序列图像，其中，每个图像的像素标记了所述流体的浓度；浓度划分模块，用于根据所述浓度把所述每个图像的像素分为若干等级，每个等级包括至少3个像素；第一中心确定模块，用于根据所述每个图像的每个等级的像素分布中心点，确定所述每个图像的第一中...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡李靖，陈林森，字崇德，
申请(专利权)人：南京智谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：