用于气体污染识别的视觉增强方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种用于气体污染识别的视觉增强方法及系统。该方法包括：采集当前帧气体泄漏红外图像并进行灰度化处理，获取当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点；获取每个差异气体像素点的差异分布密度；获取每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间的泄漏向量，得到每个差异气体像素点的泄漏合向量；获取每个差异气体像素点的离散程度；获取每个差异气体像素点的泄漏程度，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的增强灰度值，得到增强后的当前帧气体泄漏灰度图像。本发明专利技术通过确定差异气体像素点，并结合其分布以及扩散方向确定泄漏程度进行对应增强，有效提升了图像的可观测性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
用于气体污染识别的视觉增强方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种用于气体污染识别的视觉增强方法及系统。

技术介绍

[0002]在人们生活和生产过程中，工业气体、甲烷等易燃易爆气体的泄漏，存在着巨大的安全隐患，不仅对环境造成污染，而且处理不当，可能会造成爆炸或引发火灾等重大安全事故，造成生命财产的巨大损失，一些易燃易爆或者对环境造成污染的无色气体，一旦发生泄漏，肉眼难以察觉，因此通常需要使用红外热成像仪拍摄红外图像来进行观测，但是泄漏的气体在红外图像中呈半透明的状态，可观测性较差，因此需要对红外图像进行增强。
[0003]现有技术中存在利用直方图均衡化进行图像增强的方法，该方法通过对图像进行整体增强从而提升图像的质量，但是对于气体泄漏图像来说，需要观测的主要是气体区域，因此在图像增强时需要有针对性的进行部分区域增强，而直方图均衡化对图像进行增强时会将其它不需要增强的区域也进行增强，依旧无法提升对图像中气体区域的可观测性，并且对于背景区域的图像增强还可能会干扰气体泄漏情况的观测。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中无法有针对性的进行部分区域增强，从而提升对图像中气体区域的可观测性，本专利技术提供一种用于气体污染识别的视觉增强方法及系统，该方法包括：连续采集多帧气体泄漏灰度图像并进行灰度化处理，获取当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点；获取每个差异气体像素点的差异分布密度；获取每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间的泄漏向量，得到每个差异气体像素点的泄漏合向量；获取每个差异气体像素点的离散程度；获取每个差异气体像素点的泄漏程度，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的增强灰度值，得到增强后的当前帧气体泄漏灰度图像。本专利技术通过确定差异气体像素点，并结合其分布以及扩散方向确定泄漏程度进行对应增强，有效提升了图像的可观测性。
[0005]本专利技术采用如下技术方案，用于气体污染识别的视觉增强方法，包括：采集当前帧气体泄漏红外图像并进行灰度化处理，得到当前帧气体泄漏灰度图像，获取当前帧气体泄漏灰度图像中的气体像素点。
[0006]根据当前帧气体泄漏灰度图像与其上一帧气体泄漏灰度图像中气体像素点之间的灰度值差异获取当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点；其中，上一帧气体泄漏灰度图像为采集的未增强气体泄漏灰度图像。
[0007]根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点及其相邻差异气体像素点的灰度值、每个差异气体像素点与其相邻差异气体像素点的距离获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的差异分布密度。
[0008]根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的差异分布密度，获取当前
帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏向量。
[0009]根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点泄漏向量的方向获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的离散程度。
[0010]根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏向量以及离散程度获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏程度。
[0011]根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏程度获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的增强灰度值。
[0012]根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的增强灰度值得到增强后的当前帧气体泄漏灰度图像。
[0013]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点的方法为：利用帧间差分法获取当前帧气体泄漏灰度图像与其上一帧气体泄漏灰度图像中气体像素点之间灰度值差值的绝对值；将当前帧气体泄漏灰度图像中灰度值差值的绝对值不为零的气体像素点作为当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点。
[0014]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取每个差异气体像素点的差异分布密度的方法为：获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其相邻差异气体像素点之间的灰度值差值，以及每个差异气体像素点与其对应相邻差异像素点之间的欧式距离；根据每个差异气体像素点与其相邻差异气体像素点之间的灰度值差值以及欧式距离的乘积之和得到每个差异气体像素点的差异分布密度。
[0015]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点泄漏向量的方法为：获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间的差异分布密度的差值绝对值；将该差值绝对值与单位向量的乘积作为当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间的泄漏向量；将每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间差异分布密度最小值对应的差异气体像素点作为向量起始点，得到当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点泄漏向量的方向。
[0016]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点泄漏向量之后，还包括：根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间的泄漏向量，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏合向量。
[0017]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的离散程度的方法为：获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素点之间泄漏向量的方向个数；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其他每个差异气体像素
点之间泄露向量的每个方向在所有方向个数中的占比之和，得到当前帧气体泄漏灰度图像每个差异气体像素点的离散程度。
[0018]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取每个差异气体像素点的泄漏程度的方法为：获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏合向量的模长；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏合向量的模长与离散程度的乘积得到每个差异气体像素点的泄漏程度。
[0019]进一步的，用于气体污染识别的视觉增强方法，获取当前帧气体泄漏灰度图像的气体像素点的方法为：获取数据库中的气体泄漏图像作为数据集对神经网络进行训练，利用训练好的神经网络对当前帧气体泄漏灰度图像进行语义分割，得到当前帧气体泄漏灰度图像中的气体像素点。
[0020]进一步的，本专利技术还提出了一种用于气体污染识别的视觉增强系统，至少包括摄像设备、存储器以及处理器，存储器存储摄像设备采集的图像以及计算机程序，处理器通过执行存储器存储的计算机程序对摄像设备采集的图像进行处理，以实现本专利技术所述的用于气体污染识别的视觉增强方法。
[0021]本专利技术的有益效果是，本专利技术利用神经网络能够准确的确定出当前帧图像中的气体像素点，并通过帧间差分法确定当前帧图像中发生变化的差异气体像素点，从而确定对图像进行针对性增强的目标，便于后续进行像素点增强值的计算；同时通过差异气体像素点的分布密度以及泄漏向量确定每个差异气体像素点的泄漏程度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于气体污染识别的视觉增强方法，其特征在于，包括：采集当前帧气体泄漏红外图像并进行灰度化处理，得到当前帧气体泄漏灰度图像，获取当前帧气体泄漏灰度图像中的气体像素点；根据当前帧气体泄漏灰度图像与其上一帧气体泄漏灰度图像中气体像素点之间的灰度值差异获取当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点；其中，上一帧气体泄漏灰度图像为采集的未增强气体泄漏灰度图像；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点及其相邻差异气体像素点的灰度值、每个差异气体像素点与其相邻差异气体像素点的距离获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的差异分布密度；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的差异分布密度，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏向量；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点泄漏向量的方向获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的离散程度；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏向量以及离散程度获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏程度；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的泄漏程度获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的增强灰度值；根据当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点的增强灰度值得到增强后的当前帧气体泄漏灰度图像。2.根据权利要求1所述的用于气体污染识别的视觉增强方法，其特征在于，获取当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点的方法为：利用帧间差分法获取当前帧气体泄漏灰度图像与其上一帧气体泄漏灰度图像中气体像素点之间灰度值差值的绝对值；将当前帧气体泄漏灰度图像中灰度值差值的绝对值不为零的气体像素点作为当前帧气体泄漏灰度图像中的差异气体像素点。3.根据权利要求1所述的用于气体污染识别的视觉增强方法，其特征在于，获取每个差异气体像素点的差异分布密度的方法为：获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点与其相邻差异气体像素点之间的灰度值差值，以及每个差异气体像素点与其对应相邻差异像素点之间的欧式距离；根据每个差异气体像素点与其相邻差异气体像素点之间的灰度值差值以及欧式距离的乘积之和得到每个差异气体像素点的差异分布密度。4.根据权利要求1所述的用于气体污染识别的视觉增强方法，其特征在于，获取当前帧气体泄漏灰度图像中每个差异气体像素点泄漏向量的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆东，隋鲁智，
申请(专利权)人：山东瑞驰至臻环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：