[发明专利]红外对蒸汽管道泄露的实时监控方法

权利要求书

1.红外对蒸汽管道泄露的实时监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：实时接收红外摄像仪采集的监控区域的红外热像图和温度参数；

S2：利用当前帧红外热像图和温度参数检测监控区域内是否存在蒸汽泄露区域，若存在，执行S3，若不存在，返回S1继续执行，

其中，利用当前帧红外热像图和温度参数检测监控区域内是否存在蒸汽泄露区域的步骤如下：

S21：对接收到的红外热像图进行中值滤波，得到滤除部分噪声的去噪图像f(x,y)；

S22：利用当前帧与其前两帧图像采用三帧联合的方法，将每相邻两帧去噪图像做帧差，得到两幅帧差图像，之后，对两幅帧差图像进行每个像素点的或运算，得到图像P，其中，三帧相邻去噪图像分别为f1(x,y)，f2(x,y)，f3(x,y)，f3(x,y)为当前帧红外热像图对应的去噪图像，图像P为：P(x,y)＝|f2(x,y)–f1(x,y)|×|f3(x,y)–f2(x,y)|；

S23：对图像P做二值化处理，得到二值化图像Q；

S24：对二值化图像Q做标记连通，得到连通区域的信息，并根据连通区域的高、宽、面积，排除干扰连通区域；

S25：对留下的每个连通区域的图像做直方图均衡，再使用双线性插值的方法对均衡后的图像做固定尺寸的缩放，分别得到与留下的每个连通区域的图像一一对应的图像M；

S26：分别对图像M做3*3尺寸的LBP，得到LBP图像，之后，依次判断每个LBP图像中是否存在蒸汽，若存在，执行S27，直至完成对所有LBP图像的判断，若所有LBP图像中均不存在蒸汽，返回S1继续执行；

S27：根据红外摄像仪采集的温度参数，判断与存在蒸汽的LBP图像对应的连通区域内的温度极大值是否大于预设的蒸汽泄露温度阈值，若是，则初步判定该连通区域为蒸汽泄露区域，该连通区域内存在蒸汽泄漏点，若否，则初步判定该连通区域为非蒸汽泄露区域，该连通区域内不存在蒸汽泄漏点；

S3：判断下一帧红外热像图中与S2中检测到的蒸汽泄漏区域相关的位置是否存在蒸汽泄露区域，若存在，则发出报警信号并反馈相关位置中蒸汽泄露区域的位置信息，直至完成对所有相关位置的判断，若所有相关位置的判断结果均为不存在蒸汽泄露区域，则返回执行S1，

其中，判断下一帧红外热像图中与S2中检测到的一个蒸汽泄漏区域相关的位置是否存在蒸汽泄露区域的方法如下：

S31：将S2中初步确定出来的蒸汽泄露区域所对应的矩形框扩大，得到新的矩形框，并将其作为与该蒸汽泄漏区域相关的位置，之后，提取下一帧红外热像图中位于该新的矩形框中的图像的灰度图，并将该灰度图做中值滤波后得到图像P1；

S32：计算所述图像P1的方差，并将该方差值与预设的方差阈值iTH比较，判断图像P1中是否存在蒸汽，若存在，执行S33，否则，返回S3，继续对S2中检测到的下一个蒸汽泄漏区域做进一步判断，其中，方差阈值iTH用于区分蒸汽图像与非蒸汽图像；

S33：对图像P1做直方图均衡后做标记连通，得到连通区域的信息，并根据连通区域的高、宽、面积，排除干扰连通区域；

S34：对留下的每个连通区域的图像做直方图均衡，再使用双线性插值的方法对均衡后的图像做固定尺寸的缩放，分别得到与留下的每个连通区域的图像一一对应的图像M1；

S35：分别对图像M1做3*3尺寸的LBP，得到LBP图像，之后，依次判断每个LBP图像中是否存在蒸汽，若存在，执行S36，直至完成对所有LBP图像的判断，若所有LBP图像中均不存在蒸汽，返回S1继续执行；

S36：根据红外摄像仪采集的温度参数，判断与存在蒸汽的LBP图像对应的连通区域内的温度极大值是否大于预设的蒸汽泄露温度阈值，若是，则判定该连通区域为蒸汽泄露区域，该连通区域内存在蒸汽泄漏点，若否，则判定该连通区域为非蒸汽泄露区域，该连通区域内不存在蒸汽泄漏点。

2.按照权利要求1所述的红外对蒸汽管道泄露的实时监控方法，其特征在于：S23中，二值化处理的阈值T通过最大类间方差法得到。

3.按照权利要求1所述的红外对蒸汽管道泄露的实时监控方法，其特征在于：S24中，排除干扰连通区域的步骤中，干扰连通区域的高、宽阈值范围为2～10像素个数，面积阈值范围为50～80像素个数。