[发明专利]基于MATLAB GUI的井下泵机目标检测方法

说明书

本发明涉及一种基于MATLAB GUI的井下泵机目标检测方法，本系统是在64位Windows10平台下，借助MATLAB的GUI工具开发设计的。本发明由密码登录和显著区域识别两大部分组成，密码登录主要包括用户注册、用户登录、修改密码、用户管理。显著区域识别部分包括滤波除噪模块、多尺度采样模块、原始图像特征提取模块、初级特征的条件对比映射模块、子特征显著图提取模块、特征显著图融合模块，并在上位机用户界面点击相应的模块按钮、菜单就可以实现相应的图像处理效果，使井下泵机目标的检测可视化、透明化。本发明方法具有较好的人机交互性、实用性、可扩展性，且具有节约资源、灵活性高、高精度、应用性能显著等优点。

技术领域

本发明属于井下泵机目标图像检测数据处理领域，具体涉及一种基于MATLAB GUI的井下泵机目标检测方法。

背景技术

由于煤矿机械现代化的不断发展，潜水泵已经成为工矿行业排水、排污、排沙系统中不可或缺的设备之一，在工矿行业的实际生产过程中，大量使用着潜水泵，潜水电泵工作性能的好坏直接影响着煤矿的安全生产。潜水电泵是将潜水电机与水泵连为一体潜入水中运行的装置，潜水泵的核心部件是潜水电机，潜水电机是在井下工作，工作环境异常复杂、难以预测，加上制造工艺、生产条件等方面的原因，使其更容易出现故障。目前，随着海洋、地下水、河流、水库、水渠等供水源逐渐受到不同程度的污染，各种各样的污染物已经严重影响井下泵机的安全生产；常用于深井中的潜水泵一般是立式竖直安装式水泵，由于井下无照明设施，视野严重受限，工作人员对井下工作环境无法预测，难以实现对井下周围物体目标进行实时检测。由于工业生产领域使用泵机工作的场合逐年增加；为加强井下泵机监管，实现工矿行业的自动化具有重要的意义和应用价值，井下泵机目标检测因此成为研究热点。

近年来，国内对井下泵机目标检测的相关研究并不是很多，对故障设备常用的检测方式只要是依靠人的主观判断而自动化技术含量较低。大多工业生产中是在泵机的输水管处加上简单的过滤网，以此来阻碍杂物；也有的工业中是在停泵的状态下，将泵机抽上来或者是由工作人员潜入水底进行清理附在泵机内和泵机外的污染物；但是这些使用方法耗时、耗力，无法准确的判定什么时候该清理，也无法判断是因井下污染物还是因泵机内部原因使泵机发生故障；一旦由不可预测的污染物堵塞泵机，使泵机长时间处于堵转状态，就有可能造成严重故障，使企业处于高投入、低可靠性和操作复杂的状况中，影响生产，难以适应工业现场多变复杂的环境。

MATLAB是用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。GUI是用户与设备进行信息交流的界面，使用者不需要搞懂是由什么程序编写、执行什么样的命令，只需要会使用图形界面上的组建模块即可，就可以实现期望的效果。图像识别是一种重要的信息处理技术，堪称计算机的“视觉信息来源”，在工业自动控制系统中应用广泛；目前，将数字图像处理技术应用到井下泵机已成为当前研究的热点，其处理精度高，处理内容丰富，可进行复杂的非线性处理，有灵活的变通能力，一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。

因此，本发明是在MATLAB GUIDE工具下完成的。 提供一种设计简单、检测速度快，具有节约资源、灵活性高且稳定可靠，应用效果显著的基于MATLAB GUI的井下泵机目标检测方法，成为工业生产过程中泵机井下目标检测亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是基于MATLAB GUI的井下泵机目标检测方法克服传统检测方式的不足之处，提供一种操作简单、实时性好、应用效果显著的基于MATLAB GUI的井下泵机目标检测方法。