本发明涉及数据处理，特别涉及一种对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法和装置。
背景技术：
1、在现代工业生产中压力气体泄漏(诸如储气罐气体泄漏、输气管道气体泄漏等)不但会造成资源浪费、还可能会造成环境污染甚至引发安全事故；为降低气体泄漏造成的浪费与危害，需要给出一种能对储气或输气装置进行气体泄漏检测的处理方法。
2、目前常见的检测方法有气泡法和涂抹法：1)气泡法是将储气装置放入检测液(与装置内气体不会发生任何反应的液体)中进行观测，若检测液中出现气泡则说明该装置发生气体泄漏；2)涂抹法是在储气装置或输气装置(或管道)表面涂抹检测液(与装置内气体不会发生任何反应且具备一定液面张力的液体，常见的有诸如肥皂水等)，若观测到检测液上产生气泡则说明该装置发生气体泄漏。这两种方法虽然直观但缺陷也很明显：操作流程复杂，观测质量与检测液的选型以及观测员的行业经验相关。
技术实现思路
1、本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。本发明将多个声波传感器和一个摄像头部署在同一平面上并基于该平面构建一个三维的xyz坐标空间；并基于宽频带声波检测方式使用各个声波传感器对该三维坐标空间对应的真实空间中是否发生气体泄漏事件进行检测得到对应的检测结果；并对体现气体泄漏的检测结果总数进行统计；若统计总数为零则显示无泄漏提示信息；若统计总数大于零但小于指定数量阈值则提示存在泄漏可能需要进一步检测；若统计总数大于指定数量阈值则将所有识别出气体泄漏的声波传感器作为优选传感器，并基于指定的泄漏点定位算法(达时间差算法、能量衰减算法)根据所有优选传感器接收到的声波信号对真实空间中的气体泄漏点位置进行确认，并基于摄像头进行图像拍摄，并在拍摄图像上对确认的气体泄漏点进行可视化显示。本发明可以在不移动、不浸泡、不涂抹的情况下基于一种无损的非接触检测方式对储气装置或输气装置(或管道)进行气体泄漏检测并能通过可视化方式直观地对气体泄漏位置进行显示，通过本发明，一方面能降低气体泄漏检测的操作复杂度、提高检测的便捷度和直观性；另一方面还能摆脱人为因素对检测质量的影像，提高检测质量的稳定性。
2、为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供了一种对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，所述方法包括：
3、将多个声波传感器ai和一个摄像头b部署在同一平面上并将该平面记为第一平面；并以所述第一平面为xy平面构建一个三维的xyz坐标空间记为对应的第一坐标空间；并将各个所述声波传感器ai在所述第一坐标空间的三维坐标记为对应的传感器坐标；并将所述摄像头b在所述第一坐标空间的三维坐标记为对应的摄像头坐标；1≤传感器索引i≤传感器总数n，所述传感器总数n为一个大于1的正整数；
4、基于宽频带声波检测方式使用各个所述声波传感器ai对所述第一坐标空间对应的真实空间中是否发生气体泄漏事件进行检测得到对应的第一检测结果；所述第一检测结果包括发生气体泄漏或未发生气体泄漏；
5、对具体为发生气体泄漏的所述第一检测结果的数量进行统计得到对应的第一数量；
6、当所述第一数量为零时，设置对应的所述第一显示信息为预设的无泄漏提示信息并对所述第一显示信息进行显示；
7、当所述第一数量大于零但小于预设的第一数量阈值时，设置对应的第一显示信息为预设的存在泄露可能需要重新检测的提示信息并对所述第一显示信息进行显示；
8、当所述第一数量大于所述第一数量阈值时，将各个具体为发生气体泄漏的所述第一检测结果对应的所述声波传感器ai作为对应的优选传感器；并基于预设的泄漏点定位算法根据所有所述优选传感器接收到的声波信号对所述真实空间中的气体泄漏点c的位置坐标进行确认得到对应的泄漏点坐标；并基于所述摄像头b进行图像拍摄得到对应的第一图像；并根据所述摄像头坐标和所述泄漏点坐标在所述第一图像上进行泄漏点可视化显示。
9、优选的，所述基于宽频带声波检测方式使用各个所述声波传感器ai对所述第一坐标空间对应的真实空间中是否发生气体泄漏事件进行检测得到对应的第一检测结果，具体包括：
10、使用各个所述声波传感器ai进行声波信号接收处理得到对应的第一声波信号；所述第一声波信号与所述声波传感器ai一一对应；
11、并对各个所述第一声波信号进行背景噪声消除处理得到对应的第一去噪信号；所述第一去噪信号与所述声波传感器ai一一对应；
12、并对各个所述第一去噪信号进行信号采样得到对应的第一采样序列s；所述第一采样序列s与所述声波传感器ai一一对应；
13、并对各个所述第一采样序列s进行快速傅里叶变换得到对应的第一信号频谱图f；所述第一信号频谱图f与所述声波传感器ai一一对应；
14、并基于预设的第一采样频点序列对各个所述第一信号频谱图f进行采样频点特征提取处理生成对应的第一采样频点特征序列；所述第一采样频点序列包括多个预设的第一采样频率点；所述第一采样频点特征序列包括多个第一采样频点特征；所述第一采样频点特征包括第一采样频点幅值和第一采样频点相位；所述第一采样频点特征与所述第一采样频率点一一对应；所述第一采样频点特征序列与所述声波传感器ai一一对应；
15、并基于各个所述第一采样频点特征序列进行声压频率曲线绘制得到对应的第一声压频率曲线；所述第一声压频率曲线所在二维坐标平面的横轴为频率、纵轴为声压；所述第一声压频率曲线与所述声波传感器ai一一对应；
16、并基于预设的气体泄漏参考频率范围、气体泄漏参考声压阈值和各个所述第一声压频率曲线进行气体泄漏事件检测结果确认得到对应的所述第一检测结果；所述第一检测结果与所述声波传感器ai一一对应。
17、进一步的，所述基于预设的第一采样频点序列对各个所述第一信号频谱图f进行采样频点特征提取处理生成对应的第一采样频点特征序列，具体包括：
18、将各个所述第一信号频谱图f逐个作为对应的当前频谱图；并对所述第一采样频点序列的所有所述第一采样频率点进行遍历；并在遍历时将当前遍历的所述第一采样频率点作为对应的当前频率点；并将所述当前频谱图中与所述当前频率点对应的频谱特征的幅值和相位分量提取出来作为对应的所述第一采样频点幅值和所述第一采样频点相位组成对应的所述第一采样频点特征；并在遍历结束时，由所述当前频谱图对应的所有所述第一采样频点特征组成对应的所述第一采样频点特征序列。
19、进一步的，所述基于各个所述第一采样频点特征序列进行声压频率曲线绘制得到对应的第一声压频率曲线，具体包括：
20、构建一个以频率为横轴、声压为纵轴的二维坐标平面记为对应的声压-频率坐标平面；并将各个所述第一采样频点特征序列逐个作为对应的当前序列；并基于所述当前序列的各个所述第一采样频点特征的所述第一采样频点幅值和所述第一采样频点相位进行声压计算得到对应的第一采样频点声压；并在所述声压-频率坐标平面上基于所述当前序列的各个所述第一采样频点特征对应的所述第一采样频率点和所述第一采样频点声压进行坐标点标记得到对应的第一标记点；并对得到的所有所述第一标记点进行顺次连接得到对应的第一标记点连接线；并对所述第一标记点连接线进行曲线拟合得到对应的所述第一声压频率曲线。
21、进一步的，所述基于预设的气体泄漏参考频率范围、气体泄漏参考声压阈值和各个所述第一声压频率曲线进行气体泄漏事件检测结果确认得到对应的所述第一检测结果，具体包括：
22、将各个所述第一声压频率曲线逐个作为对应的当前声压频率曲线；并将所述当前声压频率曲线上频率处于所述气体泄漏参考频率范围的子曲线段作为对应的当前子曲线段；并对所述当前子曲线段的声压值进行采样得到多个采样声压值；并对得到的所有所述采样声压值是否都超过所述气体泄漏参考声压阈值进行确认，若是则设置对应的所述第一检测结果为发生气体泄漏，若否则设置对应的所述第一检测结果为未发生气体泄漏。
23、优选的，所述泄漏点定位算法至少包括到达时间定位算法、到达角定位算法、到达时间差定位算法和能量衰减定位算法。
24、优选的，所述根据所述摄像头坐标和所述泄漏点坐标在所述第一图像上进行泄漏点可视化显示，具体包括：
25、对所述第一图像进行深度图转换得到对应的第一深度图；所述第一图像包括多个第一像素点；所述第一深度图包括多个第二像素点；每个所述第二像素点对应一个第一深度信息，所述第一深度信息为所述摄像头b的相机坐标系下的深度坐标；所述第二像素点与所述第一像素点一一对应；
26、并对所述第一图像的各个所述第一像素点的二维像素坐标作相机坐标系转换得到对应的相机坐标x和相机坐标y；并将各个所述第一像素点对应的所述第一深度信息作为对应的相机坐标z；并由各个所述第一像素点对应的相机坐标(x,y,z)算出各个所述第一像素点到相机坐标系原点的真实直线距离记为对应的第一距离
27、并在所述第一坐标空间中对所述泄漏点坐标到所述摄像头坐标的真实直线距离进行计算得到对应的第二距离xc、yc、zc为所述泄漏点坐标的三个坐标分量，xb、yb、zb为所述摄像头坐标的三个坐标分量；
28、并将所述第一图像上所述第一距离d1与所述第二距离d2的绝对差为最小绝对差的所述第一像素点记为对应的泄漏像素点；并在所述第一图像上对所述泄漏像素点进行高亮标记；并对带有高亮标记的所述第一图像进行显示。
29、本发明实施例第二方面提供了一种用于实现上述第一方面所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法的装置，所述装置包括：预处理模块、传感器检测模块、检测结果统计模块、无泄漏提示模块、重检提示模块和泄漏位置检测与可视化模块；
30、所述预处理模块用于将多个声波传感器ai和一个摄像头b部署在同一平面上并将该平面记为第一平面；并以所述第一平面为xy平面构建一个三维的xyz坐标空间记为对应的第一坐标空间；并将各个所述声波传感器ai在所述第一坐标空间的三维坐标记为对应的传感器坐标；并将所述摄像头b在所述第一坐标空间的三维坐标记为对应的摄像头坐标；1≤传感器索引i≤传感器总数n，所述传感器总数n为一个大于1的正整数；
31、所述传感器检测模块用于基于宽频带声波检测方式使用各个所述声波传感器ai对所述第一坐标空间对应的真实空间中是否发生气体泄漏事件进行检测得到对应的第一检测结果；所述第一检测结果包括发生气体泄漏或未发生气体泄漏；
32、所述检测结果统计模块用于对具体为发生气体泄漏的所述第一检测结果的数量进行统计得到对应的第一数量；
33、所述无泄漏提示模块用于当所述第一数量为零时，设置对应的所述第一显示信息为预设的无泄漏提示信息并对所述第一显示信息进行显示；
34、所述重检提示模块用于当所述第一数量大于零但小于预设的第一数量阈值时，设置对应的第一显示信息为预设的存在泄露可能需要重新检测的提示信息并对所述第一显示信息进行显示；
35、所述泄漏位置检测与可视化模块用于当所述第一数量大于所述第一数量阈值时，将各个具体为发生气体泄漏的所述第一检测结果对应的所述声波传感器ai作为对应的优选传感器；并基于预设的泄漏点定位算法根据所有所述优选传感器接收到的声波信号对所述真实空间中的气体泄漏点c的位置坐标进行确认得到对应的泄漏点坐标；并基于所述摄像头b进行图像拍摄得到对应的第一图像；并根据所述摄像头坐标和所述泄漏点坐标在所述第一图像上进行泄漏点可视化显示。
36、本发明实施例第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和收发器；
37、所述处理器用于与所述存储器耦合，读取并执行所述存储器中的指令，以实现上述第一方面所述的方法步骤；
38、所述收发器与所述处理器耦合，由所述处理器控制所述收发器进行消息收发。
39、本发明实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法的指令。
40、本发明实施例提供了一种对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。由上述内容可知，本发明实施例将多个声波传感器和一个摄像头部署在同一平面上并基于该平面构建一个三维的xyz坐标空间；并基于宽频带声波检测方式使用各个声波传感器对该三维坐标空间对应的真实空间中是否发生气体泄漏事件进行检测得到对应的检测结果；并对体现气体泄漏的检测结果总数进行统计；若统计总数为零则显示无泄漏提示信息；若统计总数大于零但小于指定数量阈值则提示存在泄漏可能需要进一步检测；若统计总数大于指定数量阈值则将所有识别出气体泄漏的声波传感器作为优选传感器，并基于指定的泄漏点定位算法(达时间差算法、能量衰减算法)根据所有优选传感器接收到的声波信号对真实空间中的气体泄漏点位置进行确认，并基于摄像头进行图像拍摄，并在拍摄图像上对确认的气体泄漏点进行可视化显示。本发明实施例可以在不移动、不浸泡、不涂抹的情况下基于一种无损的非接触检测方式对储气装置或输气装置(或管道)进行气体泄漏检测并能通过可视化方式直观地对气体泄漏位置进行显示，通过本发明实施例，一方面降低了气体泄漏检测的操作复杂度、提高了检测便捷度和检测直观性；另一方面摆脱了人为因素对检测质量的影像，提高了检测质量的稳定性。
1.一种对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，所述基于宽频带声波检测方式使用各个所述声波传感器ai对所述第一坐标空间对应的真实空间中是否发生气体泄漏事件进行检测得到对应的第一检测结果，具体包括：
3.根据权利要求2所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，所述基于预设的第一采样频点序列对各个所述第一信号频谱图f进行采样频点特征提取处理生成对应的第一采样频点特征序列，具体包括：
4.根据权利要求2所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，所述基于各个所述第一采样频点特征序列进行声压频率曲线绘制得到对应的第一声压频率曲线，具体包括：
5.根据权利要求2所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，所述基于预设的气体泄漏参考频率范围、气体泄漏参考声压阈值和各个所述第一声压频率曲线进行气体泄漏事件检测结果确认得到对应的所述第一检测结果，具体包括：
6.根据权利要求1所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法，其特征在于，所述根据所述摄像头坐标和所述泄漏点坐标在所述第一图像上进行泄漏点可视化显示，具体包括：
8.一种用于执行权利要求1-7任一项所述的对气体泄漏位置进行可视化定位的处理方法的装置，其特征在于，所述装置包括：预处理模块、传感器检测模块、检测结果统计模块、无泄漏提示模块、重检提示模块和泄漏位置检测与可视化模块；
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器和收发器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1-7任一项所述的方法。
