基于可见光图像的气体泄漏实时检测技术研究
发布时间：2020-12-31 22:18
在电厂、石油化工系统运行过程中,安全性、经济性和环保性都是企业关注的焦点。近年发生的工业事故中,由管道泄漏造成的泄漏事件占总体的60%。因此,在管道使用过程当中,气体泄漏的定位和及时报警具有极为重要的现实意义。随着工业过程中大量的摄像头安装,在众多泄漏检测方法中图像处理法成为了主流方法之一。但现有视频大都采用多节点远程传输汇聚进行集中监控,监控处理大都依赖于人工判读,图像数据的传输延时及人工决策、多监控视频切换易造成响应不及时的问题,从而存在错过最佳处理时机造成事故产生的风险,无法保证泄漏检测的实时性、快速性和准确性,因此,泄漏检测的智能化是未来的发展趋势。本课题从算法和计算架构两方面开展基于可见光图像采集端的气体泄漏实时检测器设计,具体如下:（1）针对基于图像处理的气体泄漏检测算法通常需要结合气体的多种特征且一般需要在变换域中展开带来的计算复杂度较高的问题,提出三阶段法气体泄漏检测算法。首先,通过运动目标检测算法提取疑似气体泄漏区域,其次,建立气体的RGB颜色模型,最后,利用HSV模型和面积变化率模型进行扩散性判别,避免了由时频域转换带来的计算复杂度,从而实现在时域中的快速泄漏检测。...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“白气”的图像及其R、G、B单色分量图
哈尔滨工业大学工学硕士论文此加入扩散特性模型判别，从 HSV 颜色模型[ 的亮度信息判别运动方式是柱状上升，而且在上升过程中，存在扩散运动是由于分子的热运动会使得白气由浓统计图像的 HSV 信息，发现白气的亮度 V 在中小，白气的 V 分量如下图 2-10 所示：
图 2-10 “白气”的 V 分量分布白气是流体，在产生并上升的过程当中常常以团状聚合或者消失，在中心区域亮度值最高，随着白气向四周扩散的过程中浓度逐渐变低亮度逐渐也变低，刚性干扰物体则不满足此条件[85]，下面详细描述实现过程：首先把疑似泄漏区域的彩色原图像转到 HSV；其次，上 小节中提到白气的亮度值大于 80 小于 220，因此将 80-120 的像素点标记为蓝色，120-170 的标记为绿色，170-220 的标记为红色。然后，分别寻找疑似区域中红色与绿色区域的外接矩形，白气的像素点应该满足红色被绿色像素点所包含这 条件。下图 2-11 和 2-12 分别列出包含白气和行人像素点的亮度 V 的分布。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机中央处理器的研究[J]. 吴文琪. 电子技术与软件工程. 2017(03)
[2]基于声发射的CO2运输设备泄漏检测和定位研究[J]. 崔希望,闫勇,郭淼,韩晓娟. 仪表技术与传感器. 2016(12)
[3]智能前置化的现状和展望[J]. 陈乾. 中国公共安全. 2015(14)
[4]液化烃管道泄漏监测和保护技术研究[J]. 魏忠昕,许艳赫,戴海林,马慧明,刘磊. 现代化工. 2015(04)
[5]SF6气体红外成像检漏仪与定量检漏仪现场使用经验探讨[J]. 胡连清,刘卫东,李哲文,李喜桂,李浙. 高压电器. 2014(10)
[6]基于图像型的火灾烟雾检测技术研究[J]. 王媛彬. 消防科学与技术. 2014(09)
[7]油气管道泄漏检测技术发展研究现状[J]. 王彦升,陈雷,葛烜铸,贾彦强,蒋波沱,邢晓龙,张旭. 山东工业技术. 2013(10)
[8]输油管道泄漏检测技术综述[J]. 张德顺. 黑龙江科技信息. 2013(17)
[9]GPU矩阵乘法和FFT算法的性能优化[J]. 李晓雯,崔翔. 现代电子技术. 2013(04)
[10]天然气长输管道泄漏检测技术进展[J]. 方亮,苏旭,赵晓龙. 化工装备技术. 2012(03)
博士论文
[1]众核GPU体系结构相关技术研究[D]. 陈钢.复旦大学 2011
硕士论文
[1]基于Zynq的多光谱遥感图像的预处理[D]. 孙彦子.东华大学 2017
[2]基于ZYNQ异构体系下的实时运动分析系统设计与实现[D]. 李金泉.北京交通大学 2016
[3]管道分布式光纤监测的耐久性研究[D]. 曹凯.大连理工大学 2016
[4]基于Z7的SAR实时成像处理设计[D]. 刘东洋.西安电子科技大学 2014
[5]基于异构多核的运动目标检测系统的设计与研究[D]. 黄振栋.哈尔滨工业大学 2014
[6]灰度图像的直方图均衡化处理研究[D]. 陈永亮.安徽大学 2014
[7]长输天然气管道外检测综合技术研究及工程应用[D]. 程浩.合肥工业大学 2014
[8]面向低质量视频的目标对象的超分辨率重建技术研究[D]. 罗国中.国防科学技术大学 2013
[9]基于短间距安装双传感器的管道泄漏检测系统[D]. 李明军.北京化工大学 2013
[10]基于视频图像的火灾烟雾检测研究[D]. 虞燕凤.大连海事大学 2013
本文编号：2950412
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“白气”的图像及其R、G、B单色分量图
哈尔滨工业大学工学硕士论文此加入扩散特性模型判别，从 HSV 颜色模型[ 的亮度信息判别运动方式是柱状上升，而且在上升过程中，存在扩散运动是由于分子的热运动会使得白气由浓统计图像的 HSV 信息，发现白气的亮度 V 在中小，白气的 V 分量如下图 2-10 所示：
图 2-10 “白气”的 V 分量分布白气是流体，在产生并上升的过程当中常常以团状聚合或者消失，在中心区域亮度值最高，随着白气向四周扩散的过程中浓度逐渐变低亮度逐渐也变低，刚性干扰物体则不满足此条件[85]，下面详细描述实现过程：首先把疑似泄漏区域的彩色原图像转到 HSV；其次，上 小节中提到白气的亮度值大于 80 小于 220，因此将 80-120 的像素点标记为蓝色，120-170 的标记为绿色，170-220 的标记为红色。然后，分别寻找疑似区域中红色与绿色区域的外接矩形，白气的像素点应该满足红色被绿色像素点所包含这 条件。下图 2-11 和 2-12 分别列出包含白气和行人像素点的亮度 V 的分布。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机中央处理器的研究[J]. 吴文琪. 电子技术与软件工程. 2017(03)
[2]基于声发射的CO2运输设备泄漏检测和定位研究[J]. 崔希望,闫勇,郭淼,韩晓娟. 仪表技术与传感器. 2016(12)
[3]智能前置化的现状和展望[J]. 陈乾. 中国公共安全. 2015(14)
[4]液化烃管道泄漏监测和保护技术研究[J]. 魏忠昕,许艳赫,戴海林,马慧明,刘磊. 现代化工. 2015(04)
[5]SF6气体红外成像检漏仪与定量检漏仪现场使用经验探讨[J]. 胡连清,刘卫东,李哲文,李喜桂,李浙. 高压电器. 2014(10)
[6]基于图像型的火灾烟雾检测技术研究[J]. 王媛彬. 消防科学与技术. 2014(09)
[7]油气管道泄漏检测技术发展研究现状[J]. 王彦升,陈雷,葛烜铸,贾彦强,蒋波沱,邢晓龙,张旭. 山东工业技术. 2013(10)
[8]输油管道泄漏检测技术综述[J]. 张德顺. 黑龙江科技信息. 2013(17)
[9]GPU矩阵乘法和FFT算法的性能优化[J]. 李晓雯,崔翔. 现代电子技术. 2013(04)
[10]天然气长输管道泄漏检测技术进展[J]. 方亮,苏旭,赵晓龙. 化工装备技术. 2012(03)
博士论文
[1]众核GPU体系结构相关技术研究[D]. 陈钢.复旦大学 2011
硕士论文
[1]基于Zynq的多光谱遥感图像的预处理[D]. 孙彦子.东华大学 2017
[2]基于ZYNQ异构体系下的实时运动分析系统设计与实现[D]. 李金泉.北京交通大学 2016
[3]管道分布式光纤监测的耐久性研究[D]. 曹凯.大连理工大学 2016
[4]基于Z7的SAR实时成像处理设计[D]. 刘东洋.西安电子科技大学 2014
[5]基于异构多核的运动目标检测系统的设计与研究[D]. 黄振栋.哈尔滨工业大学 2014
[6]灰度图像的直方图均衡化处理研究[D]. 陈永亮.安徽大学 2014
[7]长输天然气管道外检测综合技术研究及工程应用[D]. 程浩.合肥工业大学 2014
[8]面向低质量视频的目标对象的超分辨率重建技术研究[D]. 罗国中.国防科学技术大学 2013
[9]基于短间距安装双传感器的管道泄漏检测系统[D]. 李明军.北京化工大学 2013
[10]基于视频图像的火灾烟雾检测研究[D]. 虞燕凤.大连海事大学 2013
本文编号：2950412
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