[发明专利]一种核电站表面缺陷全景图像检测方法

说明书

本发明公开了一种核电站表面缺陷全景图像检测方法，其包括以下步骤，A．建立图像与核电站表面的场景的几何映射场；B.图像拼接首先依据图像场景间的几何映射关系，再按照检验参数、摄像头参数，计算得到视频帧之间的像素变化规律；然后基于像素参量值、视频帧之间的像素变化规律，提取视频帧的像素；最后合并上一步提取的像素，生成完整的拼接图像；C.图像增强优化。本发明设计的全景图像检测系统，算法简单易实现，通过几何映射关系得出的精确像素参量，可以无失真地保留视频的像素信息，得到准确的拼接结果；图像增强处理方法能够改善检测图像，有助于降低误检、漏检风险，保证了缺陷分析的可靠性与精度。

技术领域

本发明涉及核电检测领域，特别涉及一种核电站表面缺陷全景图像检测方法。

背景技术

核动力运行研究的核电站视频检测中，依靠单一帧的方法对缺陷分析，一方面，主观性强；另一方面，缺陷的定位与测量非常困难；检测对象的单调性以及环境的复杂性，常常使得缺陷的辨识力降低，从而造成误判和检测失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高视频检测的有效性、可靠性且能降低误检、漏检风险的核电站表面缺陷全景图像检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： A．建立图像与核电站表面的场景的几何映射

场景中的点通过相机的光学成像系统映射成图像上的像素，基于相机成像模型、视频检测中的相机与被检测对象的空间关系，结合检验参数、摄像机参数，建立图像与场景的几何映射关系；

假设场景中的两点与，分别映射成图像中与，则可以得出：

……（1）

式中， f’是相机焦距，z₀是景与光心所在平面的距离，表示向量长度，检测设备装有两只激光器，已知激光发生器位置固定为d，发出两条参考线，在图像中距离为D,则：

……（2）

因此，图像中的点对应映射的场景点：

 ……（3） 、……（4）

公式（3）、（4）确定了像素点与场景点的唯一映射关系；

B.图像拼接

首先依据图像场景间的几何映射关系，再按照检验参数、摄像头参数，计算得到视频帧之间的像素变化规律；然后基于像素参量值、视频帧之间的像素变化规律，提取视频帧的像素；最后合并上一步提取的像素，生成完整的拼接图像；

定义像素参量：

……（5）

d为激光线的距离，D为图像中提取出来的激光线中心的像素差；

视频中任意两帧之间实际变化的像素数可以表达为：

……（6）

V为检测速度，Δt为两帧时间差，单位为秒，检测速度即摄像机速度，v恒定，则任意固定时间间隔的帧之间像素差也是恒定的，因而从视频中固定间隔的帧中提取该像素数的图像，可以合成出完整的拼接图像；

C.图像增强优化

基于步骤B，可以组合出不同的像素提取参数，得出效果不同的拼接图像，然后依据图像与场景间的几何映射关系，生成每一个被检测点对应的像素的参量集；设置灰度阈值，剔除图像帧中低于阈值的像素参量；使用满足要求的像素参量替换被剔除的像素参量；按照步骤B中的方法生成拼接图像。