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申请/专利权人:电子科技大学
摘要:本发明公开了一种基于计算流体力学的气体泄漏红外成像数据集构建方法,属于气体泄漏探测防控技术领域,具体为:建立气体泄漏实地场景的三维物理模型,经网格划分后,基于计算流体力学原理对其进行仿真,得到时间步下各网格的泄漏气体摩尔分数,构成每一帧对应的三维气体浓度数据;利用基于针孔相机模型的光学气体成像,将三维气体浓度数据成像处理为初始图片,并计算每一帧初始图片中各像素点对应的气体浓度路径长度,经最大值‑最小值归一化后,合成每一帧灰度图片,进而构建气体泄漏红外成像数据集。本发明不仅用于泄漏分类任务和定位任务,还可用于与泄漏浓度相关的训练任务,所合成灰度图片更具有可靠性与真实性,解决了气体泄漏红外成像公开数据集较少的问题,显著降低数据集制作成本。
主权项:1.一种基于计算流体力学的气体泄漏红外成像数据集构建方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、在气体泄漏实地场景中,采集现场管道的几何结构尺寸以及泄漏孔径,进而建立气体泄漏实地场景的三维物理模型;S2、对三维物理模型进行网格划分,并确定三维物理模型的入口面、出口面和墙面;S3、基于计算流体力学原理,对划分网格后的三维物理模型进行仿真,通过设置至少一组入口面的入口速度,仿真得到时间步下各网格的泄漏气体摩尔分数,构成每一帧对应的三维气体浓度数据;仿真过程中,根据气体泄漏实地场景确定的泄漏气体和环境气体的组分,构建组分运输方程,并根据现场管道的几何结构以及泄漏气体流速,选择湍流模型;S4、利用基于针孔相机模型的光学气体成像,将三维气体浓度数据成像处理为初始图片,计算每一帧初始图片中各像素点对应的气体浓度路径长度;S5、对初始图片中所有像素点对应的气体浓度路径长度进行最大值-最小值归一化,并根据归一化结果合成每一帧灰度图片;基于所得灰度图片以及其中各像素点对应的气体浓度路径长度,构建气体泄漏红外成像数据集。
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百度查询: 电子科技大学 一种基于计算流体力学的气体泄漏红外成像数据集构建方法
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