[发明专利]工业锅炉现场阀门安全的图像监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业锅炉现场阀门的安全监控领域，特别是涉及一种工业锅炉现场阀门安全的图像监测方法。

背景技术

阀门一直是工业锅炉现场的重要组成部分，对阀门操作的合理与否、是否有非工作人员进入阀门区域、是否存在操作阀门的行为等，直接关系到整个工业锅炉现场的安全以及产品的质量。

同时，工业锅炉现场阀门区域还包含各种连接部件，在生产运行过程中随着设备的腐蚀、老化容易产生空隙，发生泄漏，泄漏的存在同样关系到整个工业锅炉现场的安全和设备的正常运行。因此，阀门的操作需要得到严格地控制，极力避免随意操作的发生。

为了杜绝人员对阀门的非法或不合理操作，保障设备的正常运行，工业锅炉现场的阀门区域需要安装实时监控系统来监控阀门的操作情况。

目前锅炉现场主要采用的监控方式分为两种：模拟监控和数字监控。

在模拟监控情况下，监控点图像通过电缆传输到显示器上，工作人员通过观察显示器进行监控。

在数字监控情况下，图像数据经过计算机处理之后传到高清晰的显示器上，工作人员可以更清晰的观察监控区域。

然而不管是模拟监控还是数字监控，这些常规的监控方式都只是对图像进行传输和简单的处理，没有进行进一步地分析。因此需要人在显示器前进行不间断的观察，但是由于人员疲劳等不可克服的原因无法实现24小时不间歇的观察，这给阀门的安全监控带来漏洞。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业锅炉现场阀门安全的图像监测方法，其能够自动监控工业锅炉阀门区域安全，将人员从监控系统中解放出来。

为实现本发明目的而提供的一种工业锅炉现场阀门安全的图像监测方法，包括如下步骤：

步骤S100，在工业锅炉现场的阀门区域安装嵌入式工业相机和/或工业摄像头，并对现场阀门区域进行预先设置处理；

步骤S200，采用工业相机和/或工业摄像头实时、连续地采集阀门区域的原始图像；

步骤S300，根据预设的阈值，在处理周期内，对采集到的原始图像进行分析处理识别，对阀门区域安全进行监控。

较优地，所述步骤S200还包括如下步骤：

步骤S200’，将原始图像远程传输到实时监控端进行显示。

较优地，所述步骤S300包括如下步骤：

步骤A，在采集处理周期内，对原始图像依次进行最佳阈值分割迭代法二值化、细化处理、Hough变换和角度计算，最终得到阀门所处的角度，从而实现对阀门区域的监控。

较优地，所述步骤A包括如下步骤：

步骤A1，对原始图像进行最佳阈值分割迭代法二值化处理，将图像分化为黑白两个部分；

即通过对原始图像整体灰度的分析，，在原始图像中确定一个优选的阈值点，根据最佳阈值点把图像分化成黑白两个部分，其中黑点的灰度值为0，白点的灰度值为255，便于后续的识别处理；

步骤A2，对二值化后的图像进行细化处理；

设p0为待细化处理的图像像素点，用n(p0)表示像素点p0的8-邻域内非0像素的个数，s(p0)表示以p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p1为顺序的序列中，像素值从0变化到255的次数；

对原始图像数据数组中每一个8-邻域中心的黑点，如果所述黑点满足以下四个条件，就将这个点置为白点：

1) 2<=n(p0)<=6;

2) s(p0)=1;

3) p1^p3^p7=0或s(p1)!=1; 

4) p1^p3^p5=0或s(p3)!=1。

其中，记号^表示“逻辑与”运算。

步骤A3，运用Hough变换将细化后剩余的所有黑点从直角坐标空间变换到极坐标空间，通过查找累加器的极大值得到阀门上所画白色直线与X轴正向的夹角角度。

较优地，所述步骤A3包括如下步骤：

步骤A31，将细化处理后图像空间的每一个黑点对应一个像素坐标，相当于直角坐标空间的一个点，变换到极坐标空间变成一条曲线。将极坐标空间的(ρ,θ)分成许多小单元，每一个小单元设一累加器；

步骤A32，图像空间中落在一条直线上的每一点（x,y）对应极坐标空间的一条曲线ρ=x*cosθ+y*sinθ，分别使θ等于0，△θ，2△θ，…,求出相应的ρ值，并分别计算落在各小单元的次数。