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原文传递一种管道漏磁数据的高清可视化方法

专利名称：	一种管道漏磁数据的高清可视化方法
摘要：	本发明涉及一种管道漏磁数据的高清可视化方法，步骤为：采集漏磁数据并进行预处理，得到预处理后的漏磁检测数据H；对漏磁检测数据H进行分类，得到的漏磁数据分类标签；利用漏磁数据分类标签C0进行漏磁数据分类校正及抽样曲线显示，得到修正后的分类标签Cnew；漏磁数据局部灰度映射，显示增强后漏磁数据灰度图Gnew；对漏磁数据进行伪彩转换：对于转换为灰度值后的漏磁数据，根据修正后的分类标签Cnew，采用灰度级‑彩色变换法，以不同的分类标签为划分灰度值区间，将不同标签下的灰度值分别转换到RGB色彩空间中，并显示漏磁数据伪彩色图像。本发明改善了曲线图显示效果，整体提升漏磁数据可视化效果，完整地保留了漏磁信号特征信息，并提高数据显示效率减轻内存负担。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	冯健;黄方佑;刘金海;卢森骧;张化光;马大中;汪刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910522202.5
公开号：	CN110146589A
代理机构：	沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李晓光
分类号：	G01N27/83(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	110169 辽宁省沈阳市浑南区创新路195号
主权项：	1.一种管道漏磁数据的高清可视化方法，其特征在于包括下述步骤： 1)采集漏磁数据并进行预处理，将实时采集到的管道漏磁源数据Hs进行去噪处理，保留信号特征信息并去除高频噪声干扰；采用平均中值法进行数据基值校准，得到预处理后的漏磁检测数据H； 2)对漏磁检测数据H进行分类，得到的漏磁数据分类标签为其中n表示当前数据段的里程采样点，m表示传感器通道数； 3)利用漏磁数据分类标签C0进行漏磁数据分类校正及抽样曲线显示，得到修正后的分类标签Cnew； 4)漏磁数据局部灰度映射，依据当前采样点幅值与中值大小关系，将电压幅值分别映射到(Ggray,255]及[0,Ggray)灰度范围内，得到漏磁数据的灰度值为依据步骤3)中修正后的分类标签Cnew,对灰度图进行分类灰度拉伸，显示增强后漏磁数据灰度图Gnew； 5)对漏磁数据进行伪彩转换：对于转换为灰度值后的漏磁数据，根据步骤3)中修正后的分类标签Cnew，采用灰度级-彩色变换法，以不同的分类标签为临界灰度值，将不同标签下的灰度值分别转换到RGB色彩空间中，并显示漏磁数据伪彩色图像。 2.根据权利要求1所述的管道漏磁数据的高清可视化方法，其特征在于步骤2)对漏磁检测数据H进行分类包括以下步骤： 201)依次取出原始漏磁检测数据H中第i(i＝1...m)通道的漏磁检测数据{h1i...hni}T，求得当前通道i电压幅值的最大值Vimax、最小值Vimin及中值Vimedian； 202)选定类簇k，依照k值线性划分[Vimin,Vimedian]及[Vimedian,Vimax]区间，选取k个初始质心，以不同采样点间幅值差\|Vi-Vj\|为距离，采用k-means聚类算法对一维单通道数据聚类，得到当前通道下的簇划分结果，以作为当前漏磁数据分类标签。 3.根据权利要求1所述的管道漏磁数据的高清可视化方法，其特征在于步骤3)利用漏磁数据分类标签C0进行漏磁数据分类校正及抽样曲线显示包括以下步骤： 301)按相邻里程点求取漏磁数据H差分值，设定里程间隔Δinterval，依次遍历里程点，判断当前里程间隔Δinterval内差分值正负，当间隔内差分值有正有负时，去迭代下一里程点；当间隔内差分值全正或全负时，得到Δinterval内左侧里程点幅值Vleft及右侧幅值Vright； 302)得到上述Δinterval内峰谷差为Vinterval＝\|Vleft-Vright\|，判断Vinterval与阈值Vthreshold大小关系，当Vinterval＞＝Vthreshold时，则当前间隔内采样点分类标签递增1，表示为cij＝cij+1；当Vinterval＜Vthreshold时，迭代下一里程采样点，并记录当前位置[visitedij,visitedij+interval]为1,表示已做修正； 303)对漏磁数据分类标签修正后，取各通道标签最大值为当前里程点位置分类标签，得到最终的分类结果{C1,C2...Cn}T； 304)设计抽样系数{S1,S2...Sk}，k为类簇个数，对应于不同分类标签下的里程抽样比例，作为曲线显示的抽样系数。 4.根据权利要求1所述的管道漏磁数据的高清可视化方法，其特征在于步骤4)漏磁数据局部灰度映射具体为： 401)依据漏磁检测数据缺陷峰谷幅值差特征，设置灰度临界值Ggray，并求取各通道幅值中值{Vmedian_1,Vmedian_2...Vmedian_m}； 402)以当前里程点位置为中心，设置方形滑动窗口，窗口长为length，宽为width，即以当前采样位置为中心，分别向左右扩展length/2，分别上下扩展width/2，作为灰度值映射的滑动窗口； 403)对原始漏磁数据边界补偿，左右边界分别补偿length长度里程点距离，上下边界补偿width通道，补偿值分别取自各边界内部延伸值； 404)对任一采样点，求取窗口内幅值最大值Vw-max、最小值Vw-min，并依据其与漏磁数据整体幅值最大最小值差值进行线性补偿，使色彩有一定区分度，具体方式如下：其中，Vw-max-new为补偿后的窗口内最大幅值，Vw-min-new为补偿后的窗口内最小幅值，Vmax、Vmin分别为整体最大、最小幅值，α、β为调节因子，radio为偏差系数； 405)判断当前里程点幅值是否大于中值：当Vij＞Vmedian-j时，将当前幅值映射到(Ggray,255]范围内；当Vij＜Vmedian-j时，映射为[0,Ggray)；当Vij＝Vmedian-j时，gij＝Ggray；其中，Vij为当前里程点电压幅值，Vmedian-j为当前传感器通道电压幅值中值，gij为该里程点位置转换后灰度值，Ggray为选取的灰度临界值，i为里程点位置，j为通道数； 406)对得到的灰度图像进行分段灰度拉伸，以步骤3)中的分类标签Cnew作为灰度拉伸的区间，并将分类标签归并为三个区间，分别为[c1,ct]、[ct,cm]、[cm,ck]，设数据平稳段的灰度范围为[r1,r2]，其中r1＜Gthreshold&r2＞Gthreshold，增强后漏磁数据灰度图Gnew为：其中，gij表示处理前的该位置灰度值，γ、ν均为灰度值的修正系数，δ表示偏差系数，λ为校正比例。 5.根据权利要求1所述的管道漏磁数据的高清可视化方法，其特征在于步骤5)对漏磁数据进行伪彩转换具体为： 501)将步骤3)中得到的分类标签Cnew依照数据特征进行归并划分，将k个分类标签值归并为4个区间[ca,cb],[cc,cd],[ce,cf],[cg,ck]，其中下标a、b、c、d、e、f、g、k分别表示分类标签的类别，使其满足灰度级-彩色转换法的灰度值分割区间； 502)分别对处于不同分类标签区间下内的漏磁灰度数据，范围内的灰度值采用下述公式转换为RGB色彩空间，得到漏磁数据伪彩色图像：
所属类别：	发明专利