基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法。该方法首先采集煤炭传输带图像和仅含煤炭区域的煤炭图像；将煤炭图像划分成多个图像块，根据图像块的平均热度值的波动情况和高温像素点数量的波动情况计算图像块的危险程度；每帧煤炭图像中的危险程度的和、煤炭图像的总像素点数量和预设调节权重的乘积作为存储块数量；将煤炭图像输入存储块划分网络输出划分的存储块的起始坐标和存储块的长宽。本发明专利技术实施例通过将煤炭图像输入训练好的存储块划分网络，得到存储块的起始坐标和存储块的长宽，实现了根据危险程度划分存储块进行存储，避免了直接对视频图像数据进行存储导致耗费大量存储空间的问题。储空间的问题。储空间的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法。

技术介绍

[0002]煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物，是非常重要的能源，也是冶金、化学工业的重要原料。随着社会经济的发展、工业化水平的提高，人们对能源的需要也随之提高。煤炭作为人们生活中所需的重要能源之一，其使用量也随之增大。直接开采出的煤炭由于存在夹杂物质，如果此时直接使用容易造成危险发生，因此需将开采出的煤炭进行一系列加工，洗煤工艺就是去除煤炭中夹杂物质的过程。在洗煤过程中存在一段较长的煤炭传输过程，在传输过程中由于煤炭为易燃物，传输过程中摩擦导致煤炭出现自燃现象，如果不能及时发现就会造成不可挽回的经济损失，甚至还会影响生命安全。故为了防止煤炭传输过程中煤炭自燃现象的发生，需利用相机实时监控煤炭传输过程中的煤炭图像。
[0003]目前，常见的对煤炭传输过程中的监控视频的存储方法为直接对视频数据进行存储。但是由于采集的视频数据量较大，直接对视频数据进行存储会耗费大量的存储空间，且大量视频数据中有很多数据是无需高精度存储的，如存在自燃概率较低的图像区域，这些图像数据对于自燃分析的影响不大。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法，所采用的技术方案具体如下：采集煤炭传输带图像和对应的热度图；分割出所述煤炭传输带图像中的煤炭区域，得到仅含所述煤炭区域的煤炭图像；将所述煤炭图像划分成多个图像块，获取所述热度图中对应的各图像块内像素点的平均热度值；计算煤炭图像中图像块与上一帧煤炭图像中相匹配图像块的平均热度值的差值作为温度增加速度；获取每帧所述煤炭图像中各像素点的热度值，将热度值大于预设热度阈值的像素点划分为高温像素点，其中每个图像块对应多个高温像素点；计算相邻两帧所述煤炭图像中同一图像块的高温像素点数量的差值作为高温扩散面积；对于任意图像块，根据所述平均热度值、高温扩散面积的波动程度、所述温度增加速度和温度增加速度的波动程度计算图像块的危险程度；计算每帧所述煤炭图像中的所述危险程度的和作为总危险程度；所述总危险程度、煤炭图像的总像素点数量和预设调节权重的乘积作为存储块数量；将所述煤炭图像输入存储块划分网络输出划分的存储块的起始坐标和存储块的长宽；所述存储块划分网络的损失函数由所述存储块数量、所述危险程度和存储块的面积
构建。
[0005]优选的，所述将热度值大于预设热度阈值的像素点划分为高温像素点，其中每个图像块对应多个高温像素点，包括：对于任意图像块，以所述图像块为中心，判断预设半径内的像素点的热度值，将所述预设半径内的热度值大于预设热度阈值的像素点划分所述图像块对应的高温像素点。
[0006]优选的，所述对于任意图像块，根据所述平均热度值、高温扩散面积的波动程度、所述温度增加速度和温度增加速度的波动程度计算图像块的危险程度，包括：所述危险程度的计算公式为：其中，为第帧煤炭图像中的第个图像块的危险程度；为第帧煤炭图像中的第个图像块的平均热度值；为第帧煤炭图像中的第个图像块的高温扩散面积的波动程度；为第帧煤炭图像中的第个图像块的温度增加速度；为第帧煤炭图像中的第个图像块的温度增加速度的波动程度。
[0007]优选的，所述高温扩散面积的波动程度的获取方法为：对于任意煤炭图像，获取前面的多帧煤炭图像中同一图像块的高温扩散面积，将所述高温扩散面积大于零的煤炭图像作为面积波动图像，图像块对应的面积波动图像的数量占比作为图像块的高温扩散面积的波动程度。
[0008]优选的，所述温度增加速度的波动程度的获取方法为：对于任意煤炭图像，获取前面的多帧煤炭图像中同一图像块的温度增加速度，将所述温度增加速度大于零的煤炭图像作为温度波动图像，图像块对应的温度波动图像的数量占比作为图像块的温度增加速度的波动程度。
[0009]优选的，所述存储块划分网络的损失函数，包括：其中，为存储块划分网络的第一损失函数；为所述存储块数量；为第个存储块中所有像素点对应的图像块的危险程度的均值；为第个存储块中第个颜色值出现的概率；为第个存储块中颜色值的数量。
[0010]优选的，所述存储块划分网络的损失函数，还包括：
其中，为所述存储块划分网络的第二损失函数；为第个存储块和第个存储块的交集面积；为第个存储块的面积；为煤炭图像的面积；为所述存储块数量。
[0011]优选的，所述存储块划分网络的损失函数，还包括：所述存储块划分网络的损失函数为第一损失函数和第二损失函数之和。
[0012]优选的，所述计算煤炭图像中图像块与上一帧煤炭图像中相匹配图像块的平均热度值的差值作为温度增加速度，包括：获取每个图像块的中心坐标；所述中心坐标包括横坐标和纵坐标；以煤炭传输带的运动速度和每帧煤炭图像之间的拍摄时间间隔的乘积，作为横坐标移动位置；在上一帧煤炭图像中选取任意图像块作为目标图像块，目标图像块的中心坐标的横坐标加上所述横坐标移动位置，得到匹配中心横坐标，所述纵坐标保持不变；所述匹配中心横坐标和所述纵坐标构成匹配中心坐标；基于当前帧煤炭图像，获取以所述匹配中心坐标为中心坐标的图像块作为第一图像块，当前帧煤炭图像中的所述第一图像块和在上一帧煤炭图像中的所述目标图像块互为相匹配图像块；计算当前帧煤炭图像中所述第一图像块与上一帧煤炭图像中的所述目标图像块的平均热度值的差值作为温度增加速度。
[0013]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术实施例涉及图像处理
，首先由于在洗煤过程中实时监控会产生大量视频，将所有视频图像无损图像进行传输时需将所有视频进行无损存储就需要大量存储空间，而视频中的大部分图像无需保留那么完整，只需对危险程度高的图像区域进行高清保留，因而需要根据危险程度来对监控视频进行有损存储。
[0014]在进行存储时通过图像块进行存储，也即通过存储块进行存储，将一个存储块的所有像素均值表示这个存储块的信息，无需对存储块中的各像素值进行存储。但是存储块的划分方式不同，其存储损失不同，因而将存储块的信息量尽可能小。本专利技术通过构建网络，设计损失函数实现存储块划分，使通过该存储块划分方式使得高危险区域的存储块比低危险区域的存储块的信息损失小，同时整个图像的综合信息损失尽可能小。
[0015]本专利技术实施例将煤炭图像输入训练好的存储块划分网络，得到存储块的起始坐标和存储块的长宽，即实现了使得每个图像块的信息量尽可能小，同时危险程度大的存储块的信息量相较于危险程度小的存储块的信息量尽可能小，又实现了划分的任意两个存储块的交集信息尽可能小，同时划分的所有图像块的总面积应该等于整个图像的总面积的目的，避免了直接对视频数据进行存储导致耗费大量的存储空间的问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集煤炭传输带图像和对应的热度图；分割出所述煤炭传输带图像中的煤炭区域，得到仅含所述煤炭区域的煤炭图像；将所述煤炭图像划分成多个图像块，获取热度图中对应的各图像块内像素点的平均热度值；计算煤炭图像中图像块与上一帧煤炭图像中相匹配图像块的平均热度值的差值作为温度增加速度；获取每帧所述煤炭图像中各像素点的热度值，将热度值大于预设热度阈值的像素点划分为高温像素点，其中每个图像块对应多个高温像素点；计算相邻两帧所述煤炭图像中同一图像块的高温像素点数量的差值作为高温扩散面积；对于任意图像块，根据所述平均热度值、高温扩散面积的波动程度、所述温度增加速度和温度增加速度的波动程度计算图像块的危险程度；计算每帧所述煤炭图像中的所述危险程度的和作为总危险程度；所述总危险程度、煤炭图像的总像素点数量和预设调节权重的乘积作为存储块数量；将所述煤炭图像输入存储块划分网络输出划分的存储块的起始坐标和存储块的长宽；所述存储块划分网络的损失函数由所述存储块数量、所述危险程度和存储块的面积构建。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法，其特征在于，所述将热度值大于预设热度阈值的像素点划分为高温像素点，其中每个图像块对应多个高温像素点，包括：对于任意图像块，以所述图像块为中心，判断预设半径内的像素点的热度值，将所述预设半径内的热度值大于预设热度阈值的像素点划分所述图像块对应的高温像素点。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法，其特征在于，所述对于任意图像块，根据所述平均热度值、高温扩散面积的波动程度、所述温度增加速度和温度增加速度的波动程度计算图像块的危险程度，包括：所述危险程度的计算公式为：其中，为第帧煤炭图像中的第个图像块的危险程度；为第帧煤炭图像中的第个图像块的平均热度值；为第帧煤炭图像中的第个图像块的高温扩散面积的波动程度；为第帧煤炭图像中的第个图像块的温度增加速度；为第帧煤炭图像中的第个图像块的温度增加速度的波动程度。4.根据权利要求1所述的基于图像处理的洗煤传输设备监控视频存储方法，其特征在于，所述高温扩散面积的波动程度的获取方法为：对于任意煤炭图像，获取前面的多帧煤炭图像中同一图像块的高温扩散面积，将所述高温扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁希阳，王崇景，刘占，耿新国，仇振泉，仪孝辉，
申请(专利权)人：汶上义桥煤矿有限责任公司，
类型：发明
国别省市：