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微处理机 2021年第5期42卷 26-28页

作者：赵柏山丛喜龙张帆沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870

针对红外图像普遍存在对比度低、噪声大、细节信息微弱等问题,为满足红外图像兼顾抑制噪声、提高图像对比度和突出边缘的需要,提出一种基于引导滤波的图像分层增强算法。算法对图像中的像素点进行判定,区分出噪声点、背景点和边缘点,进... 详细信息

针对红外图像普遍存在对比度低、噪声大、细节信息微弱等问题,为满足红外图像兼顾抑制噪声、提高图像对比度和突出边缘的需要,提出一种基于引导滤波的图像分层增强算法。算法对图像中的像素点进行判定,区分出噪声点、背景点和边缘点,进行有选择的模板滤波;利用引导滤波将图像分层,并采用双向直方图均衡化提升背景层图像的对比度;利用Gamma变换增强图像细节层,得到一幅经由加权合成的图像。经与其他图像增强算法综合对比,该算法能够有效提升图像对比度、突出边缘细节,获得良好的图像增强效果。

关键词：红外图像引导滤波图像分层增强

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基于分层增强红外图像的铜电解极板短路检测方法

基于分层增强红外图像的铜电解极板短路检测方法

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作者：彭天宇中南大学

学位级别：硕士

在铜电解过程中,极板短路严重影响产能和电耗,准确及时地检测出短路故障对铜精炼过程有着重要意义。基于红外热像图进行短路故障判断是一种高效便捷的方法。然而,热像仪成像质量较低,会影响故障目标在红外图像上的特征表现,并且各级故... 详细信息

在铜电解过程中,极板短路严重影响产能和电耗,准确及时地检测出短路故障对铜精炼过程有着重要意义。基于红外热像图进行短路故障判断是一种高效便捷的方法。然而,热像仪成像质量较低,会影响故障目标在红外图像上的特征表现,并且各级故障特征差异小,热成像过程中存在多种复杂环境因素干扰,难以完整准确地进行短路故障检测。为此,本文研究基于分层增强红外图像的铜电解极板短路检测方法,主要的研究工作和创新如下:(1)由于热像仪硬件限制以及大气传播介质干扰,电解槽红外图像存在对比度低、画质模糊以及边缘细节缺失等问题,会弱化图像中目标的特征表现。针对以上图像质量问题,提出了一种红外图像分层增强算法。在充分考虑图像视觉特性的基础上,采用带有高斯-拉普拉斯算子约束的引导滤波单尺度Retinex算法进行图像高低频信息分离,利用基于分层差分表达的图像增强方法提升背景分量对比度,然后构造反锐化掩膜增强模型对降噪后的高频分量进行细节增强。实验表明,最终融合得到的单槽红外图像的边缘轮廓和细节纹理更加突出,视觉效果和特征表现能力显著提升。(2)针对水汽、酸雾和盖布等多种因素影响短路故障特征提取和检测的问题,提出一种基于Mask R-CNN的故障极板检测算法。在检测网络中,采用Res Net50作为主干网络进行目标特征提取,结合特征金字塔网络提高小目标特征表达能力。在区域建议网络中,优化建议框的生成策略和非极大值抑制算法,从而提高检测的准确度和召回率。针对训练过程,引入全局泛化Io U损失函数优化损失计算,有利于边界框的回归调整。实验表明,所提检测算法可以适用于上述多种复杂场景,改进后模型的检测精度大幅提升,其多类平均准确率达到了86.8%。(3)结合电解现场的实际检测需求,采用前述的红外图像增强和短路目标检测算法,设计和开发了铜电解极板短路检测系统,主要包含电解槽热成像、数据传输、图像处理和数据管理等功能。系统提供从数据采集到检测结果展示和分析的一站式服务,大幅提高了故障排查效率,推进了车间智能化建设。图67幅,表10张,参考文献67篇

关键词：铜电解短路检测图像分层增强 Mask R-CNN G2-IoU

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