本發(fā)明涉及手動閥門態(tài)勢的智能識別，具體地，涉及一種基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)過程中，手動閥門廣泛應(yīng)用于各種流體控制系統(tǒng)中。然而，由于手動閥門一般設(shè)置在高空或環(huán)境惡劣的地方，其操作和維護(hù)往往面臨巨大的困難和風(fēng)險(xiǎn)。特別是在需要定期檢查和確認(rèn)閥門開關(guān)狀態(tài)的場景下，傳統(tǒng)的人工巡檢方式不僅效率低下，還存在安全隱患。因此，開發(fā)一種能夠準(zhǔn)確、快速地感知手動閥門態(tài)勢的方法成為了當(dāng)前工業(yè)自動化領(lǐng)域的重要需求。

2、傳統(tǒng)的閥門狀態(tài)感知方法主要依賴于傳感器和儀表等設(shè)備，但這些方法在高空或惡劣環(huán)境下往往難以實(shí)現(xiàn)或維護(hù)成本較高。近年來，隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，基于視覺識別的物體檢測與識別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。申請人認(rèn)為，yolo8高效的檢測速度和準(zhǔn)確性使得它成為解決手動閥門態(tài)勢感知問題的理想選擇。在煙廠的工業(yè)控制場景中，基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知方法融合了先進(jìn)的圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。通過采用高質(zhì)量的攝像頭和光源設(shè)備，該方法能夠?qū)崟r(shí)捕捉閥門的視覺信息。利用深度學(xué)習(xí)模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對閥門狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)分類和識別，實(shí)現(xiàn)對閥門開啟、關(guān)閉、或部分開啟等態(tài)勢的高效感知。此外，考慮到煙廠工作環(huán)境的特殊性，算法在設(shè)計(jì)上充分考慮了光照條件、閥門表面狀況以及可能的背景干擾，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。整個(gè)方法通過綜合應(yīng)用圖像處理、深度學(xué)習(xí)、硬件設(shè)備和環(huán)境因素的技術(shù)要點(diǎn)，確保在煙廠生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對閥門狀態(tài)的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)監(jiān)測和感知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題的至少一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知方法，包括：在目標(biāo)閥門上設(shè)置態(tài)勢標(biāo)簽，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，所述第一狀態(tài)對應(yīng)閥門關(guān)閉，所述第二狀態(tài)對應(yīng)閥門開啟；采集態(tài)勢圖像，所述態(tài)勢圖像包括所述態(tài)勢標(biāo)簽；采用yolo8算法根據(jù)所述態(tài)勢圖像提取所述態(tài)勢標(biāo)簽的特征信息；根據(jù)預(yù)設(shè)狀態(tài)參數(shù)評估所述特征信息以確定所述目標(biāo)閥門的閥門狀態(tài)。

2、優(yōu)選地，采用yolo8算法根據(jù)所述態(tài)勢圖像提取所述態(tài)勢標(biāo)簽的特征信息的步驟之前還包括：對所述態(tài)勢圖像進(jìn)行去噪、增強(qiáng)、歸一化。

3、優(yōu)選地，所述目標(biāo)閥門包括轉(zhuǎn)動閥和移動門，所述轉(zhuǎn)動閥可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述移動門上，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一簽部和第二簽部，所述第一簽部設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動閥上，所述第二簽部設(shè)置在所述移動門上。

4、優(yōu)選地，根據(jù)所述目標(biāo)閥門的閥門狀態(tài)生成提示信息。

5、優(yōu)選地，所述提示信息包括文字、圖像和聲音中的任意一種或幾種。

6、另一方面，提供一種基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知系統(tǒng)，包括：目標(biāo)閥門；態(tài)勢標(biāo)簽，所述態(tài)勢標(biāo)簽設(shè)置在所述目標(biāo)閥門上，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，所述第一狀態(tài)對應(yīng)閥門關(guān)閉，所述第二狀態(tài)對應(yīng)閥門開啟；圖像采集裝置，所述圖像采集裝置用于采集態(tài)勢圖像，所述態(tài)勢圖像包括所述態(tài)勢標(biāo)簽；圖像處理模塊，所述圖像處理模塊連接所述圖像采集裝置，所述圖像處理模塊接收所述態(tài)勢圖像，所述圖像處理模塊采用yolo8算法根據(jù)所述態(tài)勢圖像提取所述態(tài)勢標(biāo)簽的特征信息；狀態(tài)評估模塊，所述狀態(tài)評估模塊連接所述圖像處理模塊，所述狀態(tài)評估模塊接收所述特征信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)狀態(tài)參數(shù)評估所述狀態(tài)信息輸出閥門狀態(tài)。

7、優(yōu)選地，所述圖像處理模塊還包括預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元對所述態(tài)勢圖像去噪、增強(qiáng)、歸一化處理后生成預(yù)處理圖像，所述圖像處理模塊采用yolo8算法根據(jù)所述預(yù)處理圖像提取狀態(tài)信息。

8、優(yōu)選地，所述目標(biāo)閥門包括轉(zhuǎn)動閥和移動門，所述轉(zhuǎn)動閥可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述移動門上，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一簽部和第二簽部，所述第一簽部設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動閥上，所述第二簽部設(shè)置在所述移動門上。

9、優(yōu)選地，還包括提示模塊，所述提示模塊與所述狀態(tài)評估模塊連接，所述提示模塊接收所述閥門狀態(tài)，并根據(jù)所述閥門狀態(tài)生成提示信息。

10、優(yōu)選地，所述提示信息包括文字、圖像和聲音中的任意一種或幾種。

11、本發(fā)明實(shí)施例的基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知方法及系統(tǒng)具有以下有益效果：無需對現(xiàn)有手動閥門進(jìn)行改造或替換，只需粘貼態(tài)勢標(biāo)簽即可實(shí)現(xiàn)態(tài)勢感知，降低了實(shí)施難度和成本。利用yolo8算法的高準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，可以快速、準(zhǔn)確地識別標(biāo)簽并判斷閥門狀態(tài)，提高了感知效率。yolo8算法具有較強(qiáng)的魯棒性和適應(yīng)性，能夠應(yīng)對各種惡劣環(huán)境下的圖像采集和識別挑戰(zhàn)。適用于各種惡劣環(huán)境下的手動閥門態(tài)勢感知，具有較強(qiáng)的通用性和實(shí)用性。

技術(shù)特征：

1.一種基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用yolo8算法根據(jù)所述態(tài)勢圖像提取所述態(tài)勢標(biāo)簽的特征信息的步驟之前還包括：對所述態(tài)勢圖像進(jìn)行去噪、增強(qiáng)、歸一化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)閥門包括轉(zhuǎn)動閥和移動門，所述轉(zhuǎn)動閥可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述移動門上，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一簽部和第二簽部，所述第一簽部設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動閥上，所述第二簽部設(shè)置在所述移動門上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述目標(biāo)閥門的狀態(tài)狀態(tài)生成提示信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述提示信息包括文字、圖像和聲音中的任意一種或幾種。

6.一種基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知系統(tǒng)，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊還包括預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元對所述態(tài)勢圖像去噪、增強(qiáng)、歸一化處理后生成預(yù)處理圖像，所述圖像處理模塊采用yolo8算法根據(jù)所述預(yù)處理圖像提取狀態(tài)信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)閥門包括轉(zhuǎn)動閥和移動門，所述轉(zhuǎn)動閥可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述移動門上，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一簽部和第二簽部，所述第一簽部設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動閥上，所述第二簽部設(shè)置在所述移動門上。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括提示模塊，所述提示模塊與所述狀態(tài)評估模塊連接，所述提示模塊接收所述閥門狀態(tài)，并根據(jù)所述閥門狀態(tài)生成提示信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述提示信息包括文字、圖像和聲音中的任意一種或幾種。

技術(shù)總結(jié)
本公開的一種基于視覺識別的手動閥門態(tài)勢感知方法及系統(tǒng)，包括：在目標(biāo)閥門上設(shè)置態(tài)勢標(biāo)簽，所述態(tài)勢標(biāo)簽包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，所述第一狀態(tài)對應(yīng)閥門關(guān)閉，所述第二狀態(tài)對應(yīng)閥門開啟；采集態(tài)勢圖像，所述態(tài)勢圖像包括所述態(tài)勢標(biāo)簽；采用YOLO8算法根據(jù)所述態(tài)勢圖像提取所述態(tài)勢標(biāo)簽的特征信息；根據(jù)預(yù)設(shè)狀態(tài)參數(shù)評估所述特征信息以確定所述目標(biāo)閥門的閥門狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：石紅梅,任學(xué)梅,趙濤,趙應(yīng)輝,周杰,俞靜,梁榆生,曹勁松,楊建榆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9