基于圖像處理的設(shè)備異常檢測關(guān)鍵技術(shù)仿真

王琳 趙陽 孟佳

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714069

摘要：現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，對于機械設(shè)備的正常運行要求相當(dāng)嚴(yán)格，要求其具有一定的穩(wěn)定性、安全性、維修性等等，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，在機械設(shè)備異常檢測時候，已經(jīng)采用圖像處理檢測技術(shù)代替了傳統(tǒng)的人工檢測，這種方法有利于提高設(shè)備異常檢測的效率，實現(xiàn)了設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的可視化，文章基于圖像處理的設(shè)備異常檢測關(guān)鍵技術(shù)仿真進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：圖像處理；設(shè)備異常檢測；關(guān)鍵技術(shù)；相似度匹配

設(shè)備異常造成的設(shè)備故障將會給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，在設(shè)備故障進(jìn)行維修時候，人工檢測設(shè)備異常，存在一定的局限性，通過應(yīng)用圖像處理技術(shù)在設(shè)備故障檢測上，可以有效的節(jié)約設(shè)備故障維修時間，降低停工給企業(yè)經(jīng)濟造成的損失。比如在設(shè)備故障機位，利用圖像灰度化處理、灰度拉伸以及中值濾波等技術(shù)使得設(shè)備故障機位圖像變得清晰，可以幫助維修人員進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)備異常原因的分析，這樣的可以提高設(shè)備故障的有效檢測，符合在設(shè)備異常檢測過程的自動化。

一、圖像處理的設(shè)備異常檢測技術(shù)概述

設(shè)備異常檢測，存在一定的難度，尤其是在機械設(shè)備生產(chǎn)中，文章探討的圖像處理設(shè)備異常檢測技術(shù)，是指在在兩幅或者多幅圖像中（即圖像數(shù)據(jù)庫），根據(jù)故障部位的主要特征來數(shù)據(jù)庫中的圖像進(jìn)行相似度的匹配，這要求設(shè)備異常機位有足夠的特點或者明顯特征，一般常見的圖像處理的設(shè)備異常檢測使用的都是二位圖像。

基于圖像處理的設(shè)備異常檢測技術(shù)有以下幾點價值：首先，保障了設(shè)備運行的安全，可以針對于設(shè)備異常檢測時間縮短；然后是可以針對于設(shè)備故障進(jìn)行全方位的圖像特征提取，有利于故障檢修人員進(jìn)行科學(xué)的分析，實現(xiàn)設(shè)備故障的維修費用最小化；其次，可以避免設(shè)備異常故障對于環(huán)境的污染；最后，有利于實現(xiàn)設(shè)備異常檢測的自動化，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。利用圖像處理的設(shè)備異常檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備異常區(qū)模糊的狀態(tài)進(jìn)行客觀的評價、分析，這種方法可以對于設(shè)備的異常檢測在不進(jìn)行設(shè)備的拆除情況下就能分析異常的原因，并且依據(jù)相似度較高的圖像進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量，從而制定出科學(xué)的解決辦法。

二、基于圖像檢索的設(shè)備異常檢測原理分析

圖像處理的設(shè)備異常檢測，主要是通過計算機，依靠視覺與圖像技術(shù)，進(jìn)行視覺特征的提取，與相似度較高的圖像進(jìn)行匹配，從而尋找到與設(shè)備故障圖像相似的圖像，解決設(shè)備異常圖像在進(jìn)行檢測時候，存在的不足，具體的圖像緊縮原理如下流程圖：

從圖像檢索的原理上可以得出，在圖像處理的設(shè)備異常檢測中，最關(guān)鍵的技術(shù)是圖像特征的提取，在實際的運用中，一般會將圖像的顏色、紋理以及形狀進(jìn)行分解提取，例如在顏色的提取上，是相對簡單和容易的，它可以是單獨進(jìn)行分析的，不會因為設(shè)備的形狀、大小而進(jìn)行改變；形狀是要是為了體現(xiàn)設(shè)備的空間特征，即設(shè)備與所處環(huán)境之間的關(guān)系；紋理是指設(shè)備物體的質(zhì)地，即在圖像中主要表現(xiàn)為像素的問題。在這些特定的特征上進(jìn)行提取，然后參照匹配機制，在數(shù)據(jù)庫中檢索到與異常設(shè)備相似度高的圖像，來進(jìn)行設(shè)備異常的分析。

三、圖像處理的設(shè)備故障檢測關(guān)鍵技術(shù)仿真分析

（一）設(shè)備圖像的前期處理

在設(shè)備異常檢測時候，利用圖像處理技術(shù)，由于在設(shè)備的運行中具有連續(xù)工作特點，并且受環(huán)境的影響圖像的響度存在一定的模糊性，因此在圖像的處理中需要注意的有：

設(shè)備圖像的采集，在采集的時候，可以在設(shè)備的周圍安裝攝像頭，將拍攝的視頻導(dǎo)入計算機中，利用視頻與圖片之間的轉(zhuǎn)換軟件，進(jìn)行設(shè)備圖片的收集，并存入電腦中，組建數(shù)據(jù)庫。然后是圖像的灰度化，即將圖片的像素進(jìn)行提高，這里采用的技術(shù)有加權(quán)平均值法。再次是增強對比度，這個過程就是利用灰度拉伸技術(shù)對圖像進(jìn)行壓縮，或者是擴展，這主要的目的是增強圖像的質(zhì)量。最后是中值濾波，這個過程主要是對于圖像異常聲音進(jìn)行處理，使圖像達(dá)到做優(yōu)化，使圖像個回復(fù)到原來的模樣

（二）圖像處理的處理過程

在進(jìn)行設(shè)備故障檢測時候，利用的計算方法有領(lǐng)域處理法、點處理法以及變換域法。在圖像處理的過程，一般都是由左到右，從上到下的順序進(jìn)行掃描處理，或者是相反的順序，這種話方法在圖像處理過程中經(jīng)常使用，另外圖像處理的過程還要注意的有，處理的過程需要對于圖像進(jìn)行清晰度加強、進(jìn)行圖像的銳化，以及對于圖像的形狀進(jìn)行控制，處理的過程科學(xué)、合理，可以保證檢索的結(jié)果準(zhǔn)確性高。

（三）設(shè)備圖像的結(jié)果分析

在進(jìn)行數(shù)據(jù)圖的相似度匹配后，會得出一個相似的設(shè)備異常圖像，根據(jù)這個圖像可以得出設(shè)備異常備的數(shù)據(jù)，通過這些可視的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常的原因分析。在得出結(jié)果后需要對于其匹配度進(jìn)行檢查，利用相關(guān)軟件以及計算方法來驗證其得到的結(jié)果是否科學(xué)。

四、結(jié)語

圖像處理的設(shè)備故障檢測相比傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，具有很強大的優(yōu)勢，一方面可以使得檢測的效率提高，還可以保證檢測數(shù)據(jù)的精確，這種圖像處理檢測方法是自動化技術(shù)在設(shè)備故障檢測上的應(yīng)用體現(xiàn)，因此，相關(guān)的有關(guān)人員要加強對于圖像處理設(shè)備故障的檢測技術(shù)進(jìn)行研究，積極的學(xué)習(xí)，使得設(shè)備異常檢測更加的科學(xué)、合理。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡曉宏.基于圖像處理的設(shè)備異常檢測關(guān)鍵技術(shù)仿真[J].計算機仿真，2016，33（1）：425429.

作者簡介：王琳（1990），女，陜西富平人，助教，碩士研究生，主要研究方向：計算機視覺、圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)。