【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，属于视频解释处理方法领域。
技术介绍
1、大多数飞行的发动机事故中，均与发动机叶片断裂失效相关，叶片的断裂一旦发生，对发动机的损害甚至飞机的损害是致命性的，因此安全的飞行需要对飞机进行频繁的维护、修理和大修来实现，操作员通过孔探仪观察并记录内部结构的微小变化或损坏情况，在这个过程中，需要对检查完的叶片进行标记，以提高检测效率，避免重复检测。虽然存在某些电动旋转的装置能够实现针对发动机叶片进行计数，但是这些装置很难适用与每一款发动机，因此，手动计数的方式无法取代，但是检查叶片和计数叶片是枯燥繁琐的工作，很容易产生错误。
2、本专利技术的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，能够实时判断叶片旋转方向并更新叶片数量，有利于将工人注意力集中在损伤检测上，并提高检测效率，避免重复检测。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，能够实时判断发动机叶片旋转方向并更新当前检查过的叶片数量，提高了叶片检测效率，避免重复检测。
2、一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，所述方法包括：
3、将孔探仪视频流作为输入，将图像信息送入至两个并行的任务中，第一个任务中是确定叶片的旋转方向；
4、第二个任务是将模板帧与后续视频流做相关计算，利用相关性强度数值，通过在线计数算法获得叶片数量；
5、进一步地，将
6、在进行孔探检测时，保证孔探相机位置在叶片计数算法运行过程中，拍摄角度和位置不改变；
7、进一步地，将图像信息送入至两个并行的任务中，在所述第一个任务中，确定叶片旋转方向的方法如下：
8、将视频流中的连续三帧图像设为fk-1(x，y)，fk(x，y)，fk+1(x，y)，将前一帧图像与中间一帧作帧间差分运算得到运动变化图像g1(x，y)，如以下公式所示：
9、
10、中间一帧图像与后一帧图像作帧间差分运算得到运动变化图像g2(x，y)，将运动变化图像g1(x，y)和g2(x，y)进行相与的的操作，得到中间帧图像的运动目标区域d(x,y)，如以下公式所示：
11、
12、设置一个长度为10的队列，用以存放计算得到的运动目标区域中最大的轮廓的最小外接矩形的中心点水平坐标，每间隔5帧将此时的最小外接矩形的中心点水平坐标加入到队列中，当队列的长度为10时，计算相邻元素之间的差值，方向从队首开始遍历，统计差值小于0和大于0的个数，若大于0的个数大于小于0的个数，旋转方向则视为从右到左；若大于0的个数小于小于0的个数，旋转方向则视为从左到右；
13、进一步地，将图像信息送入至两个并行的任务中，在所述第二个任务中，叶片在线计数算法实现方法如下：
14、第一，输入视频帧的预处理，降低后续相似操作的计算量，对输入视频每一帧进行降维处理，将原始三通道的图片格式变为大小为112×112×1的单通道图像，并将此图像展平后得到便于相似计算的长度为12,544图片向量，将模板图向量记作a，该向量的第i个值记作ai，比较图向量记作b，该向量的第i个值记作bi，计算模板帧与所有连续帧之间的余弦相似度s(a，b)，如以下公式所示：
15、
16、第二，模板帧的获取，当摄像头采集画面处于静止状态时，即摄像头位置不变和叶片不旋转时，截取当前帧作为与视频其他帧余弦相似度计算的模板帧；
17、第三、在线计数算法初始化，截取完模板帧后，转动叶片若干叶片(典型值为2～3)，将此时转动的方向视为初始方向，取得每一帧与模板帧的余弦相似度，得到一组一维信号，长度为200～300帧，利用ampd算法获得这段信号的峰值与谷值以计算叶片在线计数算法的约束条件，包括峰值的最大值，谷值的最小值，最小峰谷差(设置为最大峰值与最小谷值之间差的0.1倍)以及自适应动态阈值初始值(设置为最大峰值与最小谷值和的一半)；
18、第四、叶片在线计数算法实施，利用第三点中的叶片计数算法初始化中计算得到的约束条件，判断当前帧是否为峰值或谷值，将每一次的峰值和谷值和的一半最为当前信号的二值化条件，将余弦相似度计算后的信号二值化，将二值化后的信号的下降沿作为计数条件，每当下降沿来临时根据旋转方向判断，计数值的增减；
19、进一步地，在线计数算法初始化，利用ampd算法获取信号的峰值和谷值计算初始化条件，其实现方法如下：
20、利用多尺度的滑动窗口，寻找局部最大值，计算得到峰值，通过翻转波形数据，计算得到谷值，利用这些峰值和谷值，计算得到在线计数算法的初始化条件(峰值的最大值，谷值的最小值，最小峰谷间隔以及自适应动态阈值初始值)；
21、进一步地，叶片在线计数算法实施，利用叶片计数算法初始化得到的约束条件，判断当前帧是否为峰值或谷值，其实现方法如下：
22、只有大于当前自适应动态阈值的局部最大值且当前的峰值与谷值的差大于最小峰谷差，将此时的值视为当前的峰值；
23、只有小于当前自适应动态阈值的局部最小值且当前的峰值和谷值的差大于最小峰谷差，将此时的值视为谷值；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，用于航空发动机叶片孔探损伤检测过程中对叶片数量的统计，其特征在于，该方法包括：
2.如权利要求1所述的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，其特征在于，在所述孔探视频流作为输入中视频流，其特征在于，在进行孔探检测时，保证孔探相机位置在叶片计数算法运行过程中，拍摄角度和位置不改变。
3.如权利要求1所述的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，其特征在于，将图像信息送入至两个并行的任务中，在所述第一个任务中，其具体实现方法如下：
4.如权利要求1所述的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，其特征在于，将图像信息送入至两个并行的任务中，在所述第二个任务中，其具体实现方法如下：
5.如权利要求4所述的将图像信息送入至两个并行任务，在所述的第二个任务中，在线计数算法初始化，利用AMPD算法获取信号的峰值和谷值计算初始化条件，其特征在于，AMPD算法是一种自动的多尺度寻峰算法，其利用多尺度的滑动窗口，寻找局部最大值，计算得到峰值，通过翻转波形数据，计算得到谷值，利
6.如权利要求4所述的将图像信息送入至两个并行任务，在所述的第二个任务中，叶片在线计数算法实施，利用叶片计数算法初始化得到的约束条件，判断当前帧是否为峰值或谷值，其特征在于，只有大于当前自适应动态阈值的局部最大值且当前的峰值与谷值的差大于最小峰谷差，将此时的值视为当前的峰值；
...【技术特征摘要】
1.一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，用于航空发动机叶片孔探损伤检测过程中对叶片数量的统计，其特征在于，该方法包括：
2.如权利要求1所述的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，其特征在于，在所述孔探视频流作为输入中视频流，其特征在于，在进行孔探检测时，保证孔探相机位置在叶片计数算法运行过程中，拍摄角度和位置不改变。
3.如权利要求1所述的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，其特征在于，将图像信息送入至两个并行的任务中，在所述第一个任务中，其具体实现方法如下：
4.如权利要求1所述的一种基于孔探视频流的航空发动机叶片在线计数方法，其特征在于，将图像信息送入至两个并行的任务中，在所述第二个任务中，其具体实现方法如下：
...【专利技术属性】
技术研发人员：李开宇，赵慧弢，王佳陆，曲昌琦，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。