欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2015107371793
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:用摄像机正对未进行气密性试验时的检测池水面拍摄,从摄像机中取得视频帧F0,进行预处理后得到图像BackFrame,并将其作为背景帧;随后将压力容器放入检测池中并充气加压进行气密性试验检测;

步骤2:从摄像机中取得视频当前帧F1,进行预处理,得到图像Img1;

步骤3:继续从摄像机中取得视频下一帧F2,进行预处理,得到图像Img2;

步骤4:对图像Img1和Img2进行帧间差分法比较,得到帧差图像DiffImg(x,y),计算公式如式(1):其中T为检测阈值,T∈[10,15];在DiffImg(x,y)中,若满足point(x,y)=255的坐标点的数量小于20,返回步骤2;否则认为有较多帧差点存在,可能有气泡出现,继续步骤

5,x∈[0,W],y∈[0,H],W和H分别为DiffImg(x,y)图像的宽度和高度;

步骤5:对帧差图像DiffImg(x,y)中的所有帧差像素的坐标点进行聚类分析,使用DBScan算法,丢弃孤立点,得到n个点集S1、S2……Sn;

步骤6:对S1、S2……Sn中的每个点集Si(1≤i≤n)使用最小外接圆包围,得到n个圆形闭包区域R1、R2……Rn作为检测区域;

步骤7:在检测区域R1、R2……Rn的坐标范围内,对图像Img2 和背景帧BackFrame进行帧间差分法处理,得到帧差图像NewDiffImg;

步骤8:对图像NewDiffImg中的连通区域进行轮廓提取,得到m个轮廓坐标点集D1、D2……Dm;

步骤9:对每个轮廓坐标点集Di(i=1,2,…,m)使用形心距离方差法分析,具体为:根据 其中Qi为Di轮廓的闭包区域面积,得到轮廓图像的形心再计算轮廓Di上每个点到形心的距离 1≤j≤ki,ki为

轮廓Di的坐标点数量,pij(x,y)为轮廓Di上的第j个坐标点;计算轮廓Di上所有点到形心距离的平均半径 和圆度误差值步骤10:将形心距离方差法得到的平均半径 和圆度误差值 与参考值d、θ进行比较,若满足 且 则图像NewDiffImg中坐标点集Di的轮廓接近圆形,坐标点集Di所属的检测区域Ru(1≤u≤n)为可能的气泡区域;否则跳至步骤2继续,其中d、θ根据摄像机分辩率、镜头焦距、摄像机与检测池水面距离,以及实际情况中目标气泡的大小范围共同确定;

步骤11:将步骤10中的检测区域Ru的圆心坐标Ou加入坐标数组Z中进行累计;

步骤12:重复步骤2~步骤10的过程,当坐标数组Z中,有10个以上坐标点Ou,在半径小于radius的圆形邻域Round内,则算法认为该圆形邻域Round中出现了漏气点,其中radius为参考值,需要根据摄像机分辩率、镜头焦距、摄像机与检测池水面距离共同确定;

步骤13:在步骤12确定的圆形邻域Round内根据式(2)计算泄 漏率:其中,Ls表示泄漏率,n表示漏孔处气泡形成的频率,Ts表示检测环境中实际温度,Pa表示气泡内的压强,σ表示液体表面张力,Db表示气泡的直径,T表示检测标准温度,Ps表示气泡内的标准气压。

2.根据权利要求1所述的一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于步骤1)、步骤2)和步骤3)中所述预处理包括对图像进行灰度处理、中值滤波去噪处理。

3.根据权利要求1所述的一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于步骤1)、步骤2)和步骤3)中取得视频帧F0、取得视频当前帧F1及取得视频下一帧F2的时间间隔相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于步骤1)、步骤2)和步骤3)中取得视频帧F0、取得视频当前帧F1及取得视频下一帧F2的时间间隔为

0.5s。

5.根据权利要求1所述的一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于步骤6)中最小外接圆算法如下:步骤6.1:遍历Si中所有的点p1,p2……pm,计算pi(1≤i≤m)与其它所有点pj(1≤j≤m,j≠i)的距离 返回其中距离最大的两个点,记为p′和p″;

步骤6.2:将连接点p′和p″的线段LineA设为圆Circle的直径,线段LineA的中点O(x,y)为圆心,LineA的长度的二分之一为半径r;

步骤6.3:计算其它所有点pi(1≤i≤m)到圆心O(x,y)的距离 如果距离dist2均小于等于圆Circle的半径r, 则该圆Circle即为点集Si的最小外接圆,返回结果;

否则,找出使得距离dist2最大的点,记为PntC,以LineA的两个端点和点PntC三点定圆,其圆心仍标记为O(x,y),重复步骤6.3。

6.根据权利要求1所述的一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于步骤10)中2.5<d<7.5,θ<0.8。

7.根据权利要求1所述的一种用于气密性试验的气泡检测方法,其特征在于步骤12)中radius≤5。