System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法、设备及介质技术_技高网

一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法、设备及介质技术

技术编号:44735425 阅读:0 留言:0更新日期:2025-03-21 18:01
本发明专利技术公开一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法、设备及介质。包括以下步骤:S1:对采集的烟尘粉尘排放图像进行预处理;S2:对预处理后图像进行数据集标注,并对标注后的数据集划分为训练集、验证集和测试集;S3:对目标检测网络yolov5进行改进,并用改进的yolov5网络进行训练;S4:利用训练好的yolov5模型对划分后图像进行烟尘粉尘检测;S5:对检测出的烟尘粉尘区域进行图像分割,计算烟尘粉尘排放等级。本发明专利技术通过整合高清视频监控、厂区地图和深度学习算法,系统不仅能够为企业提供高效、精准的粉尘排放监控手段,还能通过智能分析帮助企业发现问题、改进工艺,最终实现更环保的生产运营。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法、设备及介质


技术介绍

1、为完善国家污染物排放标准体系,引导钢铁行业可持续发展,规范和加强钢铁企业污染物排放管理,国家环保总局制订并下达了《钢铁行业大气污染物排放标准》,因此为了响应国家号召,全国各大钢铁企业纷纷开始进行超低排放的管控,而其中钢铁企业无组织排放具有排放源数量多、阵发性强、分布散、单源小、总量大、对环境影响大的特点,原料系统、烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、石灰等工序均有不同程度的无组织排放情况,通常仅一个烧结或炼铁车间无组织排放源就多达上百个,并且不少排放点的位置相对特殊,很难安装tsp、空气质量微站等实时监测装置,无法做到对整个厂区的排放全覆盖监测


技术实现思路

1、为克服上述缺陷,本专利技术的目的在于提供一种适应性强可24小时实时检测的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法、设备及介质。

2、为达到上述目的,本专利技术的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,所述的方法包括以下步骤:

3、s1:对采集的烟尘粉尘排放图像进行预处理;

4、s2:对预处理后图像进行数据集标注,并对标注后的数据集划分为训练集、验证集和测试集;

5、s3:对目标检测网络yolov5进行改进,并用改进的yolov5网络进行训练;

6、s4:利用训练好的yolov5模型对划分后图像进行烟尘粉尘检测;

7、s5:对检测出的烟尘粉尘区域进行图像分割,计算烟尘粉尘排放等级。</p>

8、进一步地,所述的步骤s1具体为:

9、s11:对采集到的钢厂烟尘粉尘图像数据中每个图像随机生成不同亮度的图像,模拟各种条件下的光照情况,以扩充数据集;

10、s12:对数据集中的图像进行不同程度的裁剪、翻转,进一步扩充数据集;

11、s13:对上一步生成的所有图像进行直方图均衡化,以增强烟尘粉尘与背景的对比度,加强图像中目标区域特征。

12、进一步地,所述的步骤s2具体为:

13、s21:对步骤s1中的数据集图像进行尺寸变换,转为416*416大小;

14、s22:对尺寸变化后的图像进行标注,标注准则为:将图像中包含烟尘粉尘范围的区域标记为正样本,其余为背景;

15、s23:完成图像标注后,将数据集以7:2:1的比例进行划分,划分出的分别为训练集、验证集、测试集。

16、进一步地,所述的步骤s3具体为:

17、s31:对原有的spp模块进行改进,将池化函数替换为扩展卷积;

18、s32:对原有的panet进行改进,在原来的层与层之间添加了两个跨层连接,一个在fpn的自顶向下路径,一个在panet的自底向上路径;

19、s33:将改进的yolov5模型进行迭代训练,得到基于yolov5的钢厂烟尘粉尘检测模型。

20、进一步地,所述的步骤s5具体为:

21、s51:将图像中检测出的烟尘粉尘区域进行图像分割。

22、s52:通过阈值变换计算烟尘粉尘的平均饱和度,再计算分割出的烟尘粉尘区域面积。

23、s53:根据烟尘粉尘区域面积和平均饱和度计算烟尘粉尘排放等级。

24、进一步地,所述的图像裁剪、翻转操作,具体步骤为将图像进行随机的不同比例的裁剪,裁剪比例为:边长比例为原来的1/2,1/3,1/4;再进行不同程度的翻转,翻转角度分别为为90度,180度,270度三种。

25、进一步地,所述的spp模块改进,包括:将原有1x1卷积之后的最大池化层改为扩展卷积层,同时扩展卷积层与1x1卷积并列。

26、进一步地,所述的panet进行改进,包括:在原有的基础上增加跨层连接b1在fpn的自顶向下路径中,以及增加跨层连接b2在panet的自底向上路径中。

27、为达到上述目的,本专利技术的终端设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序,所述处理器加载并执行计算机程序时,采用了上述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法。

28、为达到上述目的,本专利技术的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器加载并执行时,采用了上述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法。

29、本专利技术通过安装在排放点位的监控摄像头,对现场排放情况进行实时检测,并通过图像处理手段对烟尘排放情况进行处理,自动计算出烟尘排放等级,相关检测结果实时传输至后台的数据中心,为无组织气体排放智能监控提供首要支撑。通过整合高清视频监控、厂区地图和深度学习算法,系统不仅能够为企业提供高效、精准的粉尘排放监控手段,还能通过智能分析帮助企业发现问题、改进工艺,最终实现更环保的生产运营。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤S1具体为:

3.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤S2具体为:

4.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤S3具体为:

5.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤S5具体为:

6.如权利要求2所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于:所述的图像裁剪、翻转操作,具体步骤为将图像进行随机的不同比例的裁剪,裁剪比例为:边长比例为原来的1/2,1/3,1/4;再进行不同程度的翻转,翻转角度分别为为90度,180度,270度三种。

7.如权利要求4所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于:所述的SPP模块改进,包括:将原有1x1卷积之后的最大池化层改为扩展卷积层,同时扩展卷积层与1x1卷积并列。

8.如权利要求4所述的一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于:所述的PANet进行改进,包括:在原有的基础上增加跨层连接B1在FPN的自顶向下路径中,以及增加跨层连接B2在PANet的自底向上路径中。

9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器加载并执行计算机程序时,采用了权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器加载并执行时,采用了权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤s1具体为:

3.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤s2具体为:

4.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤s3具体为:

5.如权利要求1所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于,所述的步骤s5具体为:

6.如权利要求2所述的基于深度学习的钢厂烟尘粉尘检测方法,其特征在于:所述的图像裁剪、翻转操作,具体步骤为将图像进行随机的不同比例的裁剪,裁剪比例为:边长比例为原来的1/2,1/3,1/4;再进行不同程度的翻转,翻转角度分别为为90度,180度,270度三种。

7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员:张笑凡杨璇王来信刘会
申请(专利权)人:中冶华天工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1