基于图像识别技术的煤流监测系统

专利主权项内容

1.基于图像识别技术的煤流监测系统，其特征在于，该系统包括以下模块：数据采集模块，用于采集煤流图像；像素点的噪声表现强度计算模块，用于将煤流图像中任意一个像素点记为目标像素点，根据目标像素点的第一局部窗口内像素点的灰度差异和目标像素点的标记方向上的所有突变像素点，得到目标像素点的噪声表现强度，所述突变像素点通过单个标记方向上相邻像素点灰度差异的最大值获得；像素点的增强必要性计算模块，用于根据目标像素点的第二局部窗口内的像素点类别得到目标像素点的密集程度，根据目标像素点的第一局部窗口内像素点的噪声表现强度和梯度幅值，对目标像素点的密集程度进行修正，得到目标像素点修正后的密集程度，根据目标像素点的每个标记方向上的剧变像素点的个数和剧变像素点与目标像素点之间的距离得到目标像素点的聚集程度，所述剧变像素点是通过标记方向上相邻像素点灰度差异与平均灰度值获得；根据目标像素点修正后的密集程度和聚集程度得到目标像素点的异常程度，根据目标像素点的异常程度和噪声表现强度得到目标像素点的增强必要性，根据增强必要性将煤流图像中所有像素点划分为增强像素点和非增强像素点；煤流图像滤波处理模块，用于对所有增强像素点进行滤波处理，所有非增强像素点不进行滤波处理，得到滤波处理后的煤流图像，根据滤波处理后的煤流图像进行监测；所述第一局部窗口的获取方法包括：以目标像素点为中心，以为窗口边框长度，获取目标像素点的第一局部窗口，其中，A为预设阈值；所述根据目标像素点的第一局部窗口内像素点的灰度差异和目标像素点的标记方向上的所有突变像素点，得到目标像素点的噪声表现强度，包括：目标像素点的噪声表现强度的计算公式为：式中，表示目标像素点的第一局部窗口内第j个像素点的第一局部窗口内所有像素点的灰度值的方差，/>表示目标像素点的第一局部窗口内第j个像素点与目标像素点之间的距离，N表示目标像素点的第一局部窗口内所有像素点的总个数，/>表示目标像素点的第d个标记方向上的突变像素点的灰度差异程度，/>表示目标像素点的第d个标记方向上的突变像素点与目标像素点之间的距离，/>表示标记方向的个数，/>表示目标像素点的噪声表现强度；将目标像素点的竖直向上方向、水平向右方向、右上方向和右下/>方向，记为标记方向；计算目标像素点的每个标记方向上每个像素点与下一个相邻的像素点之间的灰度差异，得到目标像素点的每个标记方向上每个像素点的灰度差异程度；所述目标像素点的第二局部窗口内的像素点类别的获取方法包括：以目标像素点为中心，以为窗口边框长度，获取目标像素点的第二局部窗口，其中，B为预设阈值；通过k-means聚类算法对目标像素点的第二局部窗口内所有像素点进行聚类，将目标像素点的第二局部窗口内的所有像素点划分为多个类别；所述根据目标像素点的第二局部窗口内的像素点类别得到目标像素点的密集程度，包括：目标像素点的密集程度的计算公式为：式中，表示目标像素点的第二局部窗口内第c个类别的中心点与第k个类别的中心点之间的距离，/>表示目标像素点的第二局部窗口内第c个类别的像素点数量与第k个类别的像素点数量之间的数量差异，M表示目标像素点的第二局部窗口内的类别个数，/>表示目标像素点的密集程度；在公式中c与k不相等；所述根据目标像素点的第一局部窗口内像素点的噪声表现强度和梯度幅值，对目标像素点的密集程度进行修正，得到目标像素点修正后的密集程度，包括：目标像素点修正后的密集程度的计算公式为：式中，表示目标像素点的第一局部窗口内第v个像素点的梯度幅值，/>表示目标像素点的第一局部窗口内第v个像素点的噪声表现强度，/>表示目标像素点的密集程度，N表示目标像素点的第一局部窗口内所有像素点的总个数，/>表示目标像素点修正后的密集程度；所述根据目标像素点的每个标记方向上的剧变像素点的个数和剧变像素点与目标像素点之间的距离得到目标像素点的聚集程度，包括：当目标像素点的每个标记方向上每个像素点的灰度差异程度大于对应的标记方向上的所有像素点的灰度值的均值时，将该像素点记为剧变像素点；目标像素点的聚集程度的计算公式为：式中，表示目标像素点的所有标记方向上的第p个剧变像素点与目标像素点之间的距离，F表示目标像素点的所有标记方向上的所有剧变像素点的个数，/>表示目标像素点的聚集程度；所述根据目标像素点修正后的密集程度和聚集程度得到目标像素点的异常程度，包括：目标像素点的异常程度的计算公式为：式中，表示目标像素点修正后的密集程度，/>表示目标像素点的聚集程度，/>表示目标像素点的异常程度；所述根据目标像素点的异常程度和噪声表现强度得到目标像素点的增强必要性，根据增强必要性将煤流图像中所有像素点划分为增强像素点和非增强像素点，包括：目标像素点的增强必要性的计算公式为：式中，表示目标像素点的异常程度，/>表示目标像素点的噪声表现强度，/>表示目标像素点的增强必要性，/>表示线性归一化函数；将增强必要性大于或者等于预设阈值T的像素点全部记为增强像素点，将增强必要性小于预设阈值T的像素点全部记为非增强像素点。