基于圖像背景建模的電火花檢測

王鵬飛，楊余旺，夏吉安

(南京理工大學(xué) 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210094)

0 引 言

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們對于電器設(shè)備的依賴程度日益提高。雖然這些電器設(shè)備給人們的生活帶來了極大便利，但如果它們發(fā)生漏電產(chǎn)生電火花，輕則干擾設(shè)備的正常運作，重則引發(fā)火災(zāi)，對人們的財產(chǎn)和生命安全造成極大的威脅。由于電火花的產(chǎn)生在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中無法完全避免，因此如何及時地發(fā)現(xiàn)電火花顯得尤為重要。

目前主流的電火花檢測方法包括基于單片機算法的電火花檢測方法、基于電磁感應(yīng)的電火花檢測方法和基于計算機視覺的檢測方法。前兩種方法屬于接觸式檢測，檢測范圍較窄，且提供的可用信息，如電火花產(chǎn)生的位置、大小、周圍環(huán)境等較少。基于計算機視覺的電火花檢測方法可以利用視場角較大的鏡頭進(jìn)行大范圍檢測，并且因為圖像中包含了很多場景信息，可以通過圖像分析、機器學(xué)習(xí)、人工智能等方法將它們提取出來，有利于后續(xù)對電火花的處理，因此目前基于計算機視覺的電火花檢測方法使用較為廣泛[1]。

基于計算機視覺的檢測方法又可以分為很多種，其中使用較為廣泛的有幀差法、光流法、背景減除法[2]。這幾種方法各有利弊。幀差法算法簡單，運行速度快，實時性好，但極易產(chǎn)生空洞、雙影等現(xiàn)象，不利于后續(xù)對提取出來的對象進(jìn)行分析；光流法無需知曉圖像的先驗背景知識，但其算法復(fù)雜，運行速度慢，實時性較差；……