一种石油钻井伴生气燃烧火焰图像识别的方法技术

技术编号:7700485 阅读:251 留言:0更新日期:2012-08-23 05:51
本发明专利技术为应用于石油钻井伴生气燃烧所产生火焰图像的识别方法,涉及图像处理技术领域,根据火焰图像的色度特征、运动特征,并结合离散分形布朗随机场,对石油钻井伴生气燃烧火焰进行识别。本发明专利技术可应用于陆上、海上石油钻井平台的伴生气燃烧火焰监测,也可以结合油井监测系统,对石油钻井平台的整体安全进行监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
,尤其是一种气体燃烧所产生火焰图像的识别方法。
技术介绍
当前,石油钻井伴生气燃烧火焰识别方法 多利用感温、感光技术对火焰进行识别,由于火焰的多变性和不确定性,这些火焰识别技术均要受到所监控环境的面积、湿度、粉尘颗粒以及气流等因素的影响,这些影响在恶劣环境下的石油钻井伴生气燃烧火焰识别中更为明显。公开号为CN1410709的中国专利一种火焰监测诊断测量方法及装置中,只采用了火焰的黑度、色度特征作为判据,不容易排除高亮、移动干扰,且不适用于大空间、恶劣环境的火焰识别。公开号为CN1131275的中国专利火焰检测器自诊断系统中,只采用火焰的光特征作为判据,容易对颜色类似火焰的灯光产生误报。公开号为CN1132889的中国专利探测火焰的方法及实施该方法的火焰报警器中,只采用火焰辐射的强度变化作为判据,对辐射强度类似火焰的干扰物易产生误报。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术只适用于较小的空间,且易受到所监控环境的面积、湿度、粉尘颗粒以及气流等因素的影响,因而导致火焰图像识别效率低、误报率高的技术问题;提供一种能在大空间、恶劣环境中对火焰图像进行实时、高效、准确识别的技术。为实现以上目的,本专利技术解决上述技术问题的技术方案是提出,标记核心高亮白区域为可疑火焰区域,检测核心高亮白区域周边的像素颜色,如果属于火焰模型当中的颜色,则将其划入可疑火焰区域,从可疑火焰区域去掉虚假火焰;根据火焰颜色判断可疑火焰区域是否存在真实火焰;基于离散分形布朗随机场DFBIR,计算分形维数和分形拟合误差 ,如果移动滑窗中N个相邻像素目标都为真实火焰(N根据根据移动滑窗数确定),则该区域有火焰燃烧。如果Msiyi j) <威并且f,则像素I; I ^对应的目标为真实火焰。因此,本专利技术根据火焰颜色模型,检测可疑火焰区域;然后根据火焰运动特征,初步判定火焰;最后应用DFBIR算法排除假的火焰,并确定真实火焰的燃烧。本专利技术利用离散分形布朗随机场(DFBIR)识别火焰,能更准确的识别火焰,很好的解决在大空间、恶劣环境的火焰识别中误报率高的问题。附图说明图I本专利技术火焰图像识别方法流程图。具体实施方式以下针对附图对本专利技术的实施进行具体描述。如图I所示为本专利技术火焰图像识别方法流程图,包括如下步骤采集原始图像,建立火焰色度模型,去除背景信息,检测可疑的火焰区域;根据火焰运动特征,排除静止干扰,确定初步火焰区域,建立离散分形布朗随机场模型,排除虚假火焰,确定真实火焰燃烧。一、火焰颜色模型及可疑火焰区域检测 火焰中不同颜色的像素的相对位置确具有比较固定的特征,即在火焰的颜色图像当中,亮白区域构成了火焰的核心,从里到外依次是黄、橙、红色,从而构成了一个分层结构。为了得到并分析可疑火焰特征,首先必须得到火焰的核心即高亮白区域的位置,可采用如下方法获取,采用传统摄像机获取确实RGB格式的图像,但这种格式不利于得到完整的、正确的核心区域位置,因此,将RGB模型的输入图像转换为YUV模型。在图像的各种颜色模型当中,YUV模型表示亮度、色差空间关系,其中Y为亮度信号,U、V为色差信号。对于描述火焰的核心高亮白区域,将摄像机获取的RGB格式图像转换为YUV模型信号,根据公式J = 0.2fM+0.S7G+(UM雜Rgb转换为丽,当y值大于预设的阈值时标记该像素点属于高亮白区域,其中,R、G、B分别为图像像素的红、绿、蓝分量,Y为该图像像素点的灰度值,根据实验及计算,设图像像素为255时,阈值设定为160,此时,能够排除大部分干扰物并完整保留火焰区域。标记高亮白区域为可疑火焰区域;检测核心高亮白区域周边的像素颜色,如果像素属于火焰模型当中的颜色,则将其划入可疑火焰区域;提取高亮白区域周边的可疑火焰颜色像素,与高亮白区域比较,如果高亮白区域周边的可疑火焰颜色像素和高亮白区域相t匕,如颜色像素所占比例小于高亮白区域中该颜色像素设置的预定阈值(如10%),则认为是虚假火焰,并将该像素点的灰度值设定为O。二、根据火焰运动特征,初步判定火焰 采集疑似火焰图像,根据火焰像素变化率及背景变化率,初步对疑似火焰区域进行判断,是否存在火焰。采集疑似火焰部分的连续n帧图像,调用公式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油钻井伴生气燃烧火焰图像识别方法,其特征在于,标记核心高亮白区域为疑似火焰区域,检测核心高亮白区域周边的像素颜色,如果属于火焰模型中的颜色,则将其划入疑似火焰区域,从疑似火焰区域去掉虚假火焰;根据疑似火焰部分的像素变化率初步识别火焰区域;基于离散分形布朗随机场DFBIR,计算疑似火焰区域的分形维数和分形拟合误差J),如果移动滑窗中N个相邻像素目标都为真实火焰,则该区域有火焰燃Nti o2.根据权利要求I所述的识别方法,其特征在于,所述标记核心高亮白区域为疑似火焰区域的步骤为:摄像机获取的RGB格式图像,根据公式r = 0...

【专利技术属性】
技术研发人员:仇国庆陈军鸽杨志龙
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:

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