应用热成像技术的远程图像识别分析系统及方法与流程

专利2025-03-22  9


本发明涉及热成像,具体为应用热成像技术的远程图像识别分析系统及方法。


背景技术:

1、热成像扫描仪最常用的工业应用场景就是在生产线上进行无损检测;通过实时检测生产线上的设备和材料的温度变化,可以及时发现问题,避免生产中出现设备故障和安全事故,提高生产效率和产品质量;而对于生产线上的设备检测需要利用多个相机从不同工位进行全方位的检测判断,且每一相机的每一工位执行的检测流程中所需记录的检测特征相同,此时对于设备的检测步骤繁多且冗余,如每一检测流程需要八个检测特征时,那么对于四个相机且每个相机记录两个工位时就需要进行六十四次检测;

2、数据繁多的同时也带来数据处理的复杂以及异常发生时溯源效率低下等问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供应用热成像技术的远程图像识别分析系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:应用热成像技术的远程图像识别分析方法,包括以下分析步骤:

3、步骤s100:提取同一类被测对象应用热成像技术实施的操作流程,操作流程是指被测对象利用不同相机的不同工位在满足远程触发循环检测条件时的执行流程;操作流程按照每一相机在每一工位上的循环检测特征录入对应检测特征值;基于检测特征值,提取各类型被测对象在不同相机不同工位记录流程中的同质特征;

4、步骤s200:获取被测对象对应操作流程的判定结果以及每一相机每一工位的检测特征值,判定结果包括被测对象损耗正常和被测对象损耗异常,基于操作流程的判定结果以及流程中各相机工位记录的检测特征值,分析不同相机对应不同工位之间存在关联特性的循环检测特征并生成关联特征集合;

5、步骤s300:标记关联特征集合对应循环检测特征所处的相机工位为目标相机工位,目标相机工位对应的执行流程为目标流程,分析关联特征集合中基于初始相机工位对应的关联优先级;

6、步骤s400:基于关联优先级,在对同类型被测对象应用热成像技术实施检测并录入初始相机工位的循环检测特征时,响应同质特征录入对应的检测特征值,以及响应关联优先级进行关联校验并输出实时被测对象的实时判定结果。

7、进一步的,提取各类型被测对象在不同相机不同工位记录流程中的同质特征,包括以下分析步骤:

8、步骤s110:应用热成像技术实施的操作流程以若干相机成像为基础,按照系统设定相机成像执行顺序进行操作,且每个相机至少设置两个工位;每一相机的每一工位记录相同执行流程的循环检测特征;

9、步骤s120:确定被测对象首个操作流程的相机工位为初始相机工位,以初始相机工位中各循环检测特征为侦测目标,遍历被测对象在所有相机所有工位下记录与侦测目标存在至少一次相同检测特征值的循环检测特征并标记为考察目标;基于侦测目标和考察目标构建侦查包z,z=(aud→bvd),aud表示循环检测特征d为侦测目标时所处相机a工位u的位置,bvd表示循环检测特征d为考察目标时所处相机b工位v的位置;当考察目标的个数不为一时,侦查包z中的bvd可表示多个位置;

10、步骤s130:提取同一类被测对象记录的n次操作流程,n次操作流程包含被测对象的不同判定结果,提取操作流程中记录各侦查包的构建次数m,利用公式:

11、yd=md/n

12、计算循环检测特征d为侦测目标时构建侦查包的特征指数yd,其中md表示侦测目标d对应侦查包记录考察目标在n次操作流程中均相同时的构建次数;

13、步骤s140:当yd=1时,标记循环检测特征d为侦测目标在对应侦查包记录考察目标所处相机b工位v位置时的同质特征。

14、分析同质特征可以有效的节约在不同相机不同工位下执行相同特征分析时所耗费的时间成本。

15、进一步的,步骤s200包括以下具体步骤:

16、步骤s210:标记除去同质特征外且应用热成像技术的其他循环检测特征为目标检测特征,每一相机每一工位记录目标检测特征对应的检测特征值存在特征值异常或特征值正常情况;每一相机每一工位在所有目标检测特征循环结束后记录单位视角结果,单位视角结果包含视角正常和视角异常;

17、步骤s220:提取初始相机工位中判定结果为被测对象损耗正常、单位视角结果为视角正常、特征值正常检测条件下的目标检测特征的检测特征值为自变量x,相同目标检测特征所处其他任一相机工位的检测特征值为因变量,将自变量与因变量构成变量对;代入对应条件下记录自变量不同时的若干组变量对,构建函数模型f(x),f(x)=ax+ε,其中a表示参考系数,ε表示误差项;

18、每一相机工位下的目标检测特征对应一变量对,基于每一变量对的函数关系模型,计算同一自变量x对应不同变量对的相关系数ρ,设置相关系数阈值ρ0,标记相关系数ρ大于相关系数阈值ρ0时对应的变量对为目标变量对,目标变量对记录因变量的循环检测特征为关联特征,关联特征所处的相机工位为关联相机工位;

19、步骤s230:变更初始相机工位下的结果条件,生成由判定结果、单位视角结果和特征值结果三种条件组合下的检测条件,提取每一类检测条件下的变量对,构建每一相机工位下目标检测特征的函数关系模型,并计算对应相关系数ρ;提取同一变量对被标记为目标变量对的次数c,以及三种条件组合下的检测条件类型数g,计算每一目标检测特征对应不同相机工位的因变量时变量对的关联系数g,g=c/g;

20、步骤s240:设置关联系数阈值g0,提取关联系数g大于关联系数阈值的变量对的关联特性变量对,以关联特性变量对中的自变量为遍历对象,查找包含遍历对象的其他变量对中的因变量构成记录相机工位位置的关联特征集合。

21、分析关联特征集合可以从量化角度清晰的展示各相机工位之间循环检测特征的关联关系,使得系统在对被测对象进行检测时可以实施不同相机工位之间的测量重点选择,当存在关联特征集合中的循环检测特征异常时,进行相关联特征的快速排查可以降低检测成本,提高检测效率。

22、进一步的,步骤s300包括以下具体步骤:

23、步骤s310:提取目标流程所处相机工位记录的单位视角结果为视角异常且被测对象的判定结果为被测对象损耗异常时的记录次数t1,以及单位视角结果为视角异常且被测对象的判定结果为被测对象损耗正常时的记录次数t2,

24、利用公式:t=[(1/g)∑ρ]*(t1/t2),计算关联特征集合中每一循环检测特征的异常指数t;

25、步骤s320:基于异常指数,将关联特征集合中因变量对应循环检测特征的相机工位进行由大到小的排序,生成基于初始相机工位对应的关联优先级。

26、异常指数越大说明在判定结果异常时对应相机工位的异常结果影响权重较大。

27、进一步的,步骤s400包括以下具体步骤:

28、响应同质特征录入对应的检测特征值是指提取初始相机工位记录同质特征的检测特征值在对应可判定为同质特征的相机工位进行相同数据的录入;

29、当初始相机工位记录循环检测特征的检测特征值异常且对应单位视角结果为视角异常时,提取对应循环检测特征所处关联特征集合中记录的因变量,并获取因变量记录的关联优先级,按照关联优先级对因变量记录循环检测特征所处的相机工位进行检测;

30、关联校验是指获取关联相机工位对应单位视角的实时检测结果,以及同类型被测对象判定为被测对象损耗异常时的相机工位视角异常个数最小值;在实时检测结果对应的相机工位视角异常个数大于等于相机工位视角异常个数最小值时,输出实时被测对象的判定结果为被测对象损耗异常;反之,则继续检测。

31、应用热成像技术的远程图像识别分析系统,包括操作流程提取模块、同质特征分析模块、关联特征集合生成模块、关联优先级构建模块和实时判定结果分析模块;

32、操作流程提取模块用于提取同一类被测对象应用热成像技术实施的操作流程;

33、同质特征分析模块用于提取各类型被测对象在不同相机不同工位记录流程中的同质特征;

34、关联特征集合生成模块用于分析不同相机对应不同工位之间存在关联特性的循环检测特征并生成关联特征集合;

35、关联优先级构建模块用于分析关联特征集合中基于初始相机工位对应的关联优先级;

36、实时判定结果分析模块用于基于关联优先级,在对同类型被测对象应用热成像技术实施检测并录入初始相机工位的循环检测特征时,响应同质特征录入对应的检测特征值,以及响应关联优先级进行关联校验并输出实时被测对象的实时判定结果。

37、进一步的,同质特征分析模块包括检测特征值提取单元、侦查包构建单元、特征指数计算单元和同质特征输出单元;

38、检测特征值提取单元用于提取每一相机在每一工位上的循环检测特征录入对应检测特征值;

39、侦查包构建单元用于确定被测对象首个操作流程的相机工位为初始相机工位,以初始相机工位中各循环检测特征为侦测目标,遍历被测对象在所有相机所有工位下记录与侦测目标存在至少一次相同检测特征值的循环检测特征并标记为考察目标;基于侦测目标和考察目标构建侦查包;

40、特征指数计算单元用于计算循环检测特征为侦测目标时构建侦查包的特征指数;

41、同质特征输出单元用于在特征指数为1时标记循环检测特征为侦测目标在对应侦查包记录考察目标所处相机工位位置时的同质特征。

42、进一步的,关联特征集合生成模块包括目标检测特征确定单元、函数模型构建单元、相关系数计算单元、关联系数计算单元和关联特征集合输出单元;

43、目标检测特征确定单元用于标记除去同质特征外且应用热成像技术的其他循环检测特征为目标检测特征;

44、函数模型构建单元用于提取初始相机工位中判定结果为被测对象损耗正常、单位视角结果为视角正常、特征值正常检测条件下的目标检测特征的检测特征值为自变量,相同目标检测特征所处其他任一相机工位的检测特征值为因变量,将自变量与因变量构成变量对,基于若干组变量对构建函数模型;

45、相关系数计算单元用于计算同一自变量x对应不同变量对的相关系数;

46、关联系数计算单元用于计算每一目标检测特征对应不同相机工位的因变量时变量对的关联系数;

47、关联特征集合输出单元用于提取关联系数大于关联系数阈值的变量对的关联特性变量对,以关联特性变量对中的自变量为遍历对象,查找包含遍历对象的其他变量对中的因变量构成记录相机工位位置的关联特征集合。

48、进一步的,关联优先级构建模块包括异常指数分析单元和关联优先级输出单元;

49、异常指数分析单元用于提取目标流程所处相机工位记录的单位视角结果为视角异常且被测对象的判定结果为被测对象损耗异常时的记录次数,以及单位视角结果为视角异常且被测对象的判定结果为被测对象损耗正常时的记录次数,计算关联特征集合中每一循环检测特征的异常指数;

50、关联优先级输出单元用于将关联特征集合中因变量对应循环检测特征的相机工位进行由大到小的排序,生成基于初始相机工位对应的关联优先级。

51、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过对被测对象应用热成像技术的操作流程进行剖析,提取可以被系统直接填补的同质数据,使得在繁多的数据阵列中存在可以直接录入的数据,不仅可以提高数据的正确率也可提高数据分析的效率;除此之外,本发明还对不同相机不同工位之间的数据进行分析,从而判断出在检测结果为异常时可能存在的数据关联,使得当初始相机工位异常发生时,系统可执行不同的检测顺序,利用分析结果进行关联相机工位的优先检测,使得整体判定结果可以在保证异常有效分析的前提下快速给出,不用执行完所有相机工位的操作流程,大大提高了系统对于被测对象在应用热成像技术下的图像识别效率,使得图像识别系统更加智能化、结果的给出更加高效性。


技术特征:

1.应用热成像技术的远程图像识别分析方法,其特征在于,包括以下分析步骤:

2.根据权利要求1所述的应用热成像技术的远程图像识别分析方法,其特征在于:所述提取各类型被测对象在不同相机不同工位记录流程中的同质特征,包括以下分析步骤:

3.根据权利要求2所述的应用热成像技术的远程图像识别分析方法,其特征在于:所述步骤s200包括以下具体步骤:

4.根据权利要求3所述的应用热成像技术的远程图像识别分析方法,其特征在于:所述步骤s300包括以下具体步骤:

5.根据权利要求3所述的应用热成像技术的远程图像识别分析方法,其特征在于:所述步骤s400包括以下具体步骤:

6.应用热成像技术的远程图像识别分析系统,如使用权利要求1-5中任一项所述的应用热成像技术的远程图像识别分析方法,其特征在于,包括操作流程提取模块、同质特征分析模块、关联特征集合生成模块、关联优先级构建模块和实时判定结果分析模块;

7.根据权利要求6所述的应用热成像技术的远程图像识别分析系统,其特征在于:所述同质特征分析模块包括检测特征值提取单元、侦查包构建单元、特征指数计算单元和同质特征输出单元;

8.根据权利要求7所述的应用热成像技术的远程图像识别分析系统,其特征在于:所述关联特征集合生成模块包括目标检测特征确定单元、函数模型构建单元、相关系数计算单元、关联系数计算单元和关联特征集合输出单元;

9.根据权利要求7所述的应用热成像技术的远程图像识别分析系统,其特征在于:所述关联优先级构建模块包括异常指数分析单元和关联优先级输出单元;


技术总结
本发明涉及热成像领域,具体为应用热成像技术的远程图像识别分析系统及方法,包括操作流程提取模块、同质特征分析模块、关联特征集合生成模块、关联优先级构建模块和实时判定结果分析模块;操作流程提取模块用于提取同一类被测对象应用热成像技术实施的操作流程;同质特征分析模块用于提取各类型被测对象在不同相机不同工位记录流程中的同质特征;关联特征集合生成模块用于分析不同相机对应不同工位之间存在关联特性的循环检测特征并生成关联特征集合;关联优先级构建模块用于分析关联特征集合中基于初始相机工位对应的关联优先级;实时判定结果分析模块用于输出实时被测对象的实时判定结果。

技术研发人员:罗才洪,屈永刚,汤仕磊,井洋
受保护的技术使用者:南京上古网络科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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