[发明专利]天然气泄露检测方法及多模态天然气泄露检测系统

说明书

本发明涉及天然气泄露检测技术领域，特别涉及一种天然气泄露检测方法及多模态天然气泄露检测系统，其中方法包括：获取至少连续两帧待检测区域的红外视频图像；将获取的连续两帧红外视频图像变换至预设大小后，输入至训练好的天然气检测模型中进行检测，分别得到对应的检测结果；天然气检测模型以yolov5模型框架为主体构建，以C2f网络结构代替C3网络结构，并以SoftPool操作替代用于2倍下采样的卷积操作进行特征下采样；基于连续两帧红外视频图像对应的检测结果，判断是否为虚假结果，否则认为检测到天然气泄露，并输出检测结果。本发明能够有效解决传统天然气泄露检测技术智能化程度低、检测效率低、定位困难的问题。

技术领域

本发明实施例涉及天然气泄露检测技术领域，特别涉及一种天然气泄露检测方法、多模态天然气泄露检测系统、电子设备及存储介质。

背景技术

天然气是一种易燃的混合物，主要成分是甲烷气体。天然气发生泄漏可能会引起爆炸，造成重大财产损失的同时也造成资源浪费。因此，进行天然气的泄漏检测及泄漏点定位有着重大意义。

目前，传统的天然气泄漏检测方法通常使用“嗅探器”技术和探头进行检测，需要密切接触被检区域，检测人员暴露在肉眼看不到的、有潜在爆炸风险的环境当中，安全性低。同时，在发现存在天然气泄漏的区域，传统的检漏和排查手段很难快速定位到具体泄漏点，是行业中普遍存在的痛点。

发明内容

基于现有技术中检测天然气泄露位置定位难的问题，本发明实施例提供了一种天然气泄露检测方法，能够基于连续两帧待检测区域的红外视频图像，高效、快速定位气体泄漏区域。

第一方面，本发明实施例提供了一种天然气泄露检测方法，包括：

获取至少连续两帧待检测区域的红外视频图像；

将获取的连续两帧红外视频图像变换至预设大小后，输入至训练好的天然气检测模型中进行检测，分别得到对应的检测结果；所述天然气检测模型以yolov5模型框架为主体构建，以C2f网络结构代替C3网络结构，并以SoftPool操作替代用于2倍下采样的卷积操作进行特征下采样，所述天然气检测模型是以预设大小的样本天然气红外图像作为输入和相应的气体泄漏区域作为输出训练得到的；

基于连续两帧红外视频图像对应的检测结果，判断是否为虚假结果，否则认为检测到天然气泄露，并输出检测结果。

可选地，所述天然气检测模型是通过如下方式训练得到的：

获取有标签的天然气红外图像数据集，并进行数据增强，得到样本天然气红外图像构成的数据集；所述天然气红外图像数据集中，所述标签用于对应标记图像中的气体泄漏区域；

将增强后的数据集依据6：2：2的比例进行分割，得到训练集、验证集和测试集；

构建yolov5模型框架，并将其中的C3网络结构替换为C2f网络结构，将用于2倍下采样的卷积操作替换为SoftPool操作，得到待训练的天然气检测模型；

利用得到的所述训练集、验证集和测试集，对构建的天然气检测模型进行训练、验证和测试，得到训练好的天然气检测模型。

可选地，所述基于连续两帧红外视频图像对应的检测结果，判断是否为虚假结果，包括：

判断连续两帧红外视频图像对应的检测结果是否均包括气体泄漏区域；

否，则认为未检测到天然气泄露；

是，则计算连续两帧红外视频图像对应的气体泄漏区域之间的IoU；若IoU大于0.5但是小于1.0，则判定检测到天然气泄露，否则判定为虚假结果；其中，IoU的表达式为：