【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像数据处理，特别是一种基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法及系统。
技术介绍
1、定子机座和座环是水轮发电机组的重要部件，机组经过长期运行后，座环法兰面会发生变形，座环法兰平面法兰面水平超标会导致支持盖水平、推力轴承水平等一系列部件水平度超标，严重影响机组安全稳定运行。因此有必要对座环进行加工。由于座环直径远超普通机床可加工尺寸，给维检作业带来了诸多难题，采用传统加工方法（如人工加工、专用机床等）需搭建大面积支架、分区域加工检测、频繁移动加工设备等，过程繁琐且消耗大量人力物力，加工精度以及维检周期难以得到保证，直接影响机组安装质量与正常运行，为解决此问题设计了一套移动式加工系统，用于对大直径法兰面进行高精度加工。
2、对于带垫块的座环，在检测与加工过程中还需要增加垫块识别功能作为基础保障。由于作业现场的输入图片可能受到不同光照条件下影响，导致了图片中的噪声、不均匀光照、模糊、不同背景复杂度以及其他干扰因素。因此要实现高效率、高准确度、适应性强精确识别定位，需要算法能够区分圆形和其他相似形状，处理部分遮挡或轮廓不清晰的圆形，在保持高准确度的同时优化算法性能，以实现快速处理，以确保算法在各种不同条件下都能保持稳定的检测性能。检测到目标之后，结合相机内外参，对被加工目标进行姿态的估计。
技术实现思路
1、鉴于上述现有的带垫块的座环在检测与加工过程中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提供一种适用于对带垫块的
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供了一种基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其包括，对座环法兰面进行图像采集；对采集的图像进行预处理，并对预处理后的图像进行多尺度、多视角采样，生成多张局部图像；针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理，得到处理后的局部图像；对处理后的局部图像是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块进行评估，并对评估结果分情况输出局部图像检测结果；融合所有局部图像检测结果并输出，获得垫块在整个图像中的整体识别结果。
5、作为本专利技术所述基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的一种优选方案，其中：所述对预处理后的图像进行多尺度、多视角采样包括：设置尺度因子集合s={s1,s2,...,sn}，对于每个预处理后的输入图像i，依次执行：缩放图像i得到s1i, s2i, ...,sn×i，共n张图像； 设置旋转角度集合a={a1,a2,...,am}，对于每个缩放图像ik(1≤k≤n)，依次旋转ik得到ik1,ik2,...,ikm，共m张图像；在每张旋转缩放后的图像中，使用滑动窗口按固定步长在不同位置裁剪出局部图像；对每张图像裁剪得到重叠的局部图像，过滤不包含垫块区域的局部图像。
6、作为本专利技术所述基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的一种优选方案，其中：所述针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理包括：将局部图像转换为二值图像；构造结构元素，对二值图像进行开运算；对开运算后的二值图像标记连通区域，计算每个连通区域的特征；根据面积阈值和圆度阈值筛选出圆形候选区域；对筛选出的圆形候选区域中检测出圆形。
7、作为本专利技术所述基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的一种优选方案，其中：所述针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理还包括：若存在圆形重叠，则对检测结果进行非最大值抑制，计算不同圆形的重叠面积，对未超出设定重叠面积阈值的圆进行保留，移除超出设定重叠面积阈值的圆。
8、作为本专利技术所述基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的一种优选方案，其中：所述对处理后的局部图像是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块进行评估包括以下步骤：判断处理后的局部图像检测是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块；若局部垫块的检测结果存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块，则补全被遮挡部分的轮廓线；若局部垫块的检测结果不存在部分遮挡或轮廓模糊，则将获得的多个局部检测结果进行图像配准，将局部图像的坐标系统映射到同一个全局坐标系下，实现局部垫块的检测结果的无缝拼接。
9、作为本专利技术所述基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的一种优选方案，其中：判断处理后的局部图像检测是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块的步骤如下：对检测到的每个圆形，计算轮廓线的完整度评分c，具体的计算公式如下：
10、；
11、其中，lc为圆形实际检测出的轮廓线长度，r为圆形半径；对于完美圆，c=1；对于存在缺失的圆，c<1；设置阈值t1，如果c<t1，则判定该圆形存在遮挡或模糊；计算每个圆形的圆度q，计算公式如下：
12、；
13、其中，其中a为圆形面积，p为圆形周长；对于完美圆，q=1；对于偏离圆形的形状，q<1；设置阈值t2，如果q<t2，则判定该形状为椭圆或不规则形状；提取圆形轮廓线上的边缘像素，对边缘像素进行分组，计算每组边缘像素的长度li，计算连续边缘的最大长度lmax =max(li)；设置阈值t3，如果lmax/p<t3，则判定圆形存在明显遮挡区域；对每个检测到的圆形，基于3个评估指标的判断结果进行综合分析，如果任一指标认为存在遮挡或模糊，则判定该圆形存在缺陷。
14、作为本专利技术所述基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的一种优选方案，其中：所述融合所有局部检测结果并输出包括：采集并整理每个局部检测结果，若一个垫块跨越多个检测区域，则应用非极大值抑制算法，将重复检测到的同一垫块的结果进行合并。
15、第二方面，本专利技术为进一步解决现有的带垫块的座环在检测与加工过程中存在的问题，提供了基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别系统，其包括：图像采集模块，用于对座环法兰面进行图像采集；预处理模块，用于对采集的图像进行预处理；采样模块，用于生成多张局部图像；图像处理模块，用于针对每张局部图像进行图像二值化与形态学处理；垫块检测模块，用于检测处理后的局部图像是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块；结果融合模块，用于融合所有局部图像检测结果并输出，获得垫块在整个图像中的识别结果。
16、第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的任一步骤。
17、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的任一步骤。
18、本专利技术有益效果为，本专利技术能够较为准确地从复杂背景中检测出垫块的圆形区域，且提出了多维度的评估体系，通过计算轮廓线完整度评分、圆度评分，以及连续边缘的最大长度等综合指标，并设置合理阈值进行判据，能够全方位地分析目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述对预处理后的图像进行采样包括：
3.如权利要求2所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理包括：
4.如权利要求3所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理还包括：
5.如权利要求4所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述对处理后的局部图像是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块进行评估包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：判断处理后的局部图像检测是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块的步骤如下：
7.如权利要求6所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述融合所有局部检测结果并输出包括：
8.一种基于图像识别技术的座环法兰面垫块
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~7任一所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述对预处理后的图像进行采样包括：
3.如权利要求2所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理包括：
4.如权利要求3所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述针对每张局部图像，进行图像二值化与形态学处理还包括：
5.如权利要求4所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在于：所述对处理后的局部图像是否存在部分遮挡或轮廓模糊的圆形垫块进行评估包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的基于图像识别技术的座环法兰面垫块识别方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：成传诗，徐宁，陈伟东，刘宁昭，肖安冬，黄奎，秦岩平，曹崇梓，闵杰，龚禹，
申请(专利权)人：三峡金沙江云川水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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