[发明专利]基于人工智能和视觉感知的光源参数调节方法

说明书

本发明涉及一种基于人工智能和视觉感知的光源参数调节方法，包括对采集的水体图像进行图像目标特征提取，获取水体图像中的高亮区域和阴影区域；获取水体图像中阴影区域面积，通过该阴影区域在水体图像中的位置中心坐标得到多光源初始调节角度；对水体图像中得光亮区域进行划分，获取光亮区域的间隔帧图像，并将该间隔帧图像输入到全连接网络中得到多光源调节的优化角度；按照优化后的角度对多光源进行调节，采集经过优化后的水体图像，获取该水体图像高亮区域的间隔帧图像，通过该获取的间隔帧图像对水体中得气泡进行检测。能够保证在气密性检测过程中各区域内光照强度均匀，以便得到更明显的气泡特征，并及时捕获气泡特征。

技术领域

本发明涉及气密性检测领域，具体涉及一种基于人工智能和视觉感知的光源参数调节方法。

背景技术

在气密性检测技术中，通常是对密闭性容器进行加压后元件放入水体中，通过图像采集装置拍摄在此过程中水体中产生的气泡图像，最后根据通过成像处理后的图像判断气密性的好坏；而在拍摄过程中，被拍摄区域光照强度及各区域光照均匀程度对成像质量起到至关重要的作用。

现有技术中存在的问题是辅助成像的光源难以保证各区域光照强度均匀，导致存在阴影区域及高亮区域，使得水体区域内气泡特征难以被精准的捕捉，对后期成像处理造成极大的不便。

在专利申请公开说明书（CN 112580634 A）中针对光源强度对气泡特征成像存在影响的问题，提出了一种基于计算机视觉的气密性检测光源调节方法，该方法根据修正后的水体清晰度和图像亮度分析值获取光源调节的倍率，对光照强度进行成倍处理,希望借此解决该问题。然而该方案对全部区域光照强度成倍处理后，水体中各区域光照强度不均匀的问题并未得到解决，光照强度高的区域光照强度进一步提高，对后期成像处理的不利影响进一步扩大，愈发不利于得到精确的气泡特征。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于人工智能和视觉感知的光源参数调节方法，该方法包括以下步骤:

对采集的水体图像进行图像目标特征提取，获取水体图像中的高亮区域和阴影区域；

获取水体图像中阴影区域的面积，获取阴影区域在水体图像中的位置中心坐标和该中心坐标与光源坐标的夹角，利用阴影区域的深浅程度来调节夹角的变换，获取多光源初始调节角度，在进行调节时采用的方法如下：对阴影区域的深浅程度进行统计，基于阴影区域深浅程度的均方差对阴影区域分为不同层次；根据阴影区域相同层次的密集程度和深浅程度的极大值区域位置来确定光源的初始调节角度；当相同层次的区域较为集中时，光源直射角度应与集中区域保持一致；当相同层次的区域较为松散时，光源直射角度应与所有阴影区域的中点区域保持一致；

对水体图像中的光亮区域进行划分，获取光亮区域的间隔帧图像，当水体浑浊度达到阈值间隔帧图像中出现高亮条纹时，根据所述高亮条纹的面积变化量及所述高亮条纹的边缘夹角变化量，在多光源初始调节角度基础上通过约束条件确定光源调节的优化角度，约束条件为：

和

其中表示初始的第个阴影区域的面积，表示当前第个阴影区域的面积，表示初始第个高亮条纹的面积，表示当前第个高亮条纹的面积，表示初始第个高亮条纹的边缘夹角，为当前第个高亮条纹的边缘夹角，为偏执系数，为第一约束条件，为第二约束条件。

按照优化后的角度对多光源进行调节，采集经过优化后的水体图像，获取该水体图像高亮区域的间隔帧图像，通过该获取的间隔帧图像对水体中得气泡进行检测。

进一步地，水体图像为RGB图像，在对水体RGB图像采集后对该水体RGB图像进行预处理，获取图像当前帧图像的亮度分布，得到水体图像中的高亮区域和阴影区域。

进一步地，水体RGB图像预处理的方法是：对水体RGB图像的通道像素进行补偿，然后将通过像素补偿后的水体RGB图像进行HSI颜色空间转换，完成水体RGB图像得预处理。