基于图像处理技术的油管识别系统的设计与实现
油管是石油行业最重要的工业运输产品,它承担着石油的运输和开采工作,并且使用的数量非常庞大[1-4],因此对油管的有效利用和管理显得尤为重要。据统计每年因油管爆裂、腐蚀或服役超期等因素导致的石油泄漏或爆炸等重大事故存在不小的比例,造成了巨大的经济损失[5-8]。为改善这种情况,许多石油部门采用对油管进行制作标识的方法来实现油管的利用和管理,再通过对标识进行识别完成对油管的分拣工作[9-10],这样可以有效地将油管按照级别和利用情况进行有序的管理和使用。 随着现代化科技的发展和自动化系统的实现,自动化技术也涉及到石油领域,目前某采油大队仍然采用传统的人工识别完成对油管的分拣工作,由于人为因素的存在,分拣工作的效率一直保持较低效率,这种传统的方式不仅造成了分拣效率不高,同时正确率也较低,为改变这种现状,实现油管自动化分拣的目的[11-12],本文针对某采油大队油管分拣工作的相关背景了解,为达到对油管分拣自动化的需求,设计了对油管图像的识别系统来取代人眼识别标识的工作,本文在参考大量相关资料之后,基于图像处理技术,利用Java编程实现了标识识别系统。通过对油管标识图片的图像处理,获取了标识区域的信息,再经过系统对标识的有效识别并输出正确的编码值,完成油管标识的识别,此系统对部分油管标识图进行了测试,都取得了正确的编码值,证明了系统的可行性。 本文设计和实现的识别系统主要完成了以下部分内容: (1)首先完成了对油管样例图的数字化,获取图像的灰度值,为后续的图像处理提供了条件。 (2)为去除图像中较大的噪声,采用了图像增强技术中的均值滤波、中值滤波对图像进行了有效的去除噪声处理,取得显著效果。 (3)去除噪声之后,为得到标识区域的信号,采用图像分割技术,对信号进行边缘检测,实现对背景和目标区域内平滑,边缘锐化的效果。 (4)对于图像分割后的区域进行二值化处理之后得到含有0和1的编码值,再通过确定“回”型定位符位置,系统输出定位符中间区域的二进制编码,即油管标识符信息。 (5)在原有系统的研究基础之上,本文又采用另一种方法对系统进行设计改进,先利用 Sobel算子对图像标识显示效果较差的图像进行了处理,通过输出中间结果观察到明显降低了噪声,取得了较好的效果,初步得到了编码值信息。 (6)本文将两种设计的方法进行了对比和分析,比较了二者的利弊。
石油管道;识别系统;图像处理技术;去噪处理;中值滤波
中国海洋大学
硕士
自然地理学
李洪平
2014
中文
TE973.6;TP391.41
64
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）