基于红外视频的加油枪油气泄漏检测研究

发布时间：2021-11-08 19:04

　　加油站是为机动车辆供给燃油的场所,它一方面为司机行车带来了便利,另一方面存在的油气泄漏问题也会带来大气污染,严重危害人类的健康。随着全民环保意识的增强,人们对油气泄漏检测的精度及实时性要求也更高了,而传统的检测方法在这些方面稍显不足,因此需要新的方法来精确的检测泄漏情况。针对泄漏油气所具有的与其它气体相似的特性,本文以加油枪加油时的油气泄漏情况为研究背景,提出了一种基于红外视频的油气泄漏检测方法,主要做了以下几个方面的研究:（1）通过分析总结光流法、差分法以及混合高斯背景建模方法的优缺点,提出了一种联合差分法和混合高斯建模的运动目标检测方法用以提取疑似油气泄漏区域,并对该区域进行二值化、滤波及形态学运算等预处理,得到较为合理的泄漏区域图像。（2）对泄漏油气的相关特征进行了分析,包括油气的扩散、形状及灰度变化特征,并设计泄漏及干扰模拟实验提取出了这些特征,验证了确实存在某些特征阈值可将泄漏油气和外界干扰区分开来。（3）简要介绍了BP神经网络的基本原理并将其应用于本研究中,以上述三个特征参数为输入信号,有无干扰为输出信号,并采集多组泄漏及干扰视频进行训练,结果显示可以准确的识别出干扰。（4... 

【文章来源】：浙江科技学院浙江省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

dtdt得的解有无穷个，因此需要其它的约束条件来缩小范围确定唯一解。光流法除了能对静态场景下的运动目标进行提取，对于动态场景也具有一定的应用，然而该方法的计算相对较为复杂，而且在实际生活中，由于光线阴影变化容易产生较大的误差，因此对于时刻变化的视频流而言，并不适用，需要结合其它的方法来降低误差和提高速度。2.2 差分法概述2.2.1 帧间差分法在视频流中，相邻帧之间时间间隔很短，因此背景几乎保持不变，而运动区域则有一定的变化，据此可将两者分开。帧间差分法36主要是通过将相邻两帧或多帧之间作差分运算，并将所得差值和预设阈值对比，若大于阈值，则认为该区域为前景，反之，则认为是背景。其原理图如下所示：

13(e) 模拟油气泄漏视频(f) 模拟泄漏视频帧差结果图 2-2 帧差法检测运动目标效果2.2.2 背景差分法背景差分法37，有时也称为背景消除法，与帧差法原理相类似，它是通过将当前帧图像与背景图像之间进行差分运算来提取运动区域。其原理如下：

【参考文献】：
期刊论文
[1]加油站油气回收系统简介[J]. 白芝琼.  计量与测试技术. 2017(01)
[2]基于帧差法和背景差法的运动目标检测[J]. 张应辉,刘养硕.  计算机技术与发展. 2017(02)
[3]油气回收在线监测技术发展现状及改进建议[J]. 栾辉,李巨峰,唐智和.  油气田环境保护. 2016(03)
[4]石油和天然气红外成像检漏[J]. 唐璟,罗秀丽,刘绍华,王岭雪,蔡毅,薛唯,陈龙华,张小水,王书潜.  激光与红外. 2016(01)
[5]基于红外技术的气体浓度检测方法研究[J]. 刘永平,王霞,李帅帅,胡玲.  光子学报. 2015(01)
[6]基于红外成像的乙烯气体泄漏检测[J]. 王建平,李俊山,杨亚威,孙胜永,王蕊.  液晶与显示. 2014(04)
[7]基于混合高斯运动检测模型与多特征的烟雾识别算法[J]. 吴亮生,雷欢,黄东运,陈光黎,卢杏坚,杨阳.  自动化与信息工程. 2014(02)
[8]加油站油气回收在线监测系统[J]. 孟振振,吴锋棒,张卫华.  化工自动化及仪表. 2012(11)
[9]污染气体扫描成像红外被动遥测技术研究[J]. 焦洋,徐亮,高闽光,冯明春,金岭,童晶晶,李胜.  光谱学与光谱分析. 2012(07)
[10]加油站油气回收在线监测系统研究[J]. 刘江涛,刘红旗,张健,卞吉伟,杨超.  机电产品开发与创新. 2011(03)

博士论文
[1]气体泄漏被动式红外成像检测理论及方法研究[D]. 李家琨.北京理工大学 2015

硕士论文
[1]易燃易爆气体泄漏检测系统研究[D]. 定康.武汉工程大学 2017
[2]易燃易爆气体泄漏红外视频图像检测方法研究[D]. 王敏.武汉工程大学 2017
[3]基于神经网络与多特征融合的粒子滤波目标检测跟踪算法研究[D]. 林晓斌.浙江大学 2017
[4]基于烟雾浓度的火灾视频检测方法[D]. 袁飞阁.华中科技大学 2013
[5]室内条件下基于视频序列的火灾烟雾检测算法研究[D]. 兆长胜.吉林大学 2010
[6]BP神经网络的算法改进及应用研究[D]. 孙娓娓.重庆大学 2009



本文编号：3484044