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专利号: 2025110734476
申请人: 灵犀视觉(深圳)科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,包括:S101:基于工业相机的第一运行时段设定多个识别周期,在每个识别周期中,获取视频流数据与环境参数;

S102:根据视频流数据进行关键帧提取得到图像集,对图像集进行图像特征提取与目标识别,对目标图像的图像特征设定场景参数,根据场景参数与环境参数生成运行特征参数;

S103:对于每个识别周期的运行特征参数进行向量化,并基于模糊c‑均值聚类对特征与识别周期进行分组,基于特征与聚类中心的距离设定识别周期的复杂度;

S104:筛选出高复杂度的识别周期标记为复杂场景时段,并从图像集中进行图像特征提取与存储,形成复杂特征集,基于GAN生成模型对复杂特征集进行特征学习并生成模拟特征;

S105:在第二运行时段,实时判断复杂场景时段并标记为第二场景时段,根据第二场景时段与复杂场景时段的运行特征参数相似性动态设定融合权重,并基于融合权重将实时识别特征与模拟特征进行动态融合识别,得到实时识别结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,所述S101,具体为:在工业相机的第一运行时段中,基于识别任务设定多个识别周期;

在每个识别周期中,基于工业相机对目标区域进行视频流采集与目标环境状态的识别,得到视频流数据与与环境参数;

环境参数包括光线强度、物体速度、背景复杂度信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,所述S102,对于每个识别周期,对视频流数据进行关键帧提取,得到图像集;

对图像集进行灰度化、平滑、降噪与标准化预处理;

通过图像识别模块,对目标物体进行识别与区域标注,得到目标区域,对目标区域进行物体数量识别,得到数量参数;

基于sobel算子对目标区域进行轮廓特征分析与轮廓数量统计,得到轮廓参数;

在目标区域中,基于色彩直方图分析出区域中的色彩差异,并以数据方差形式评估色彩差异度,得到色彩差异参数;

基于数量参数、轮廓参数与色彩差异参数生成场景参数;

将场景参数与环境参数进行整合得到运行特征参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,所述S103,具体为:对于每个识别周期,将对应的运行特征参数进行向量化是,得到识别状态向量;

以每个识别状态向量作为数据点,设定数据点数量为m;

基于模糊c‑均值聚类算法,设定n个聚类中心数,随机初始化一个n×m的隶属度矩阵R,通过欧氏距离,重复计算每个数据点到聚类中心点的距离,通过最短距离更新聚类中心与隶属度矩阵R,直至达到预设迭代次数;

基于隶属度矩阵R,判断每个数据点所属聚类中心点的最大隶属度,并确认每个数据点的聚类组,得到n个聚类组;

在n个聚类组中,基于识别状态向量的分类结果映射于运行特征参数与识别周期,得到多组识别周期;

对于每组识别周期,计算对应运行特征参数的数据点与其余n‑1个聚类中心点的均值距离,基于均值距离得到识别周期复杂度。

5.根据权利要求1所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,所述S104,具体为:根据复杂度与预设值进行对比,并筛选出高复杂度的识别周期标记为复杂场景时段;

根据所有复杂场景时段,从图像集进行时段关键帧提取,得到复杂图像集;

通过图像识别模块,从复杂图像集中进行目标物体的识别与特征提取,基于sobel算子与颜色直方图分别提取目标物体的轮廓特征与色彩特征;

在复杂图像集中,分析一个复杂场景时段,根据目标物体与背景物体的空间关系信息进行提取与存储,得到空间关系特征;

将轮廓特征、色彩特征与空间关系特征作为一个识别周期的复杂特征;

统计所有复杂场景时段得到复杂特征集。

6.根据权利要求5所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,所述S104包括:构建基于GAN的生成模型,生成模型包括生成器与判别器,并以均方误差作为损失函数;

将复杂特征集作为真实数据导入生成器,将不同复杂特征的复杂度作为训练权重导入生成模型中,通过生成器生成模拟训练特征;

将模拟训练特征导入判别器进行概率判别,并基于误差反向传播算法更新生成器和判别器参数;

循环进行生成模型对抗训练,直至损失函数收敛于预设误差或生成器和判别器达到纳什平衡;

基于训练后的生成模型生成预设数量的模拟特征。

7.根据权利要求1所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化方法,其特征在于,所述S105具体为:在第二运行时段,实时判断出复杂场景时段并标记为第二场景时段;

在第一运行时段中,将复杂度最高的复杂场景时段标记为第一场景时段;

基于第二场景时段与第一场景时段的运行特征参数相似性,动态设定第二场景时段的融合权重;

基于工业相机,实时获取所有第二场景时段的图像特征并标记为实时识别特征;

将实时识别特征与模拟特征进行动态融合,融合过程引入线性加权融合方式,并结合融合权重,对实时识别特征与模拟特征进行特征向量化与特征融合,基于融合后的特征对目标物体进行实时识别,得到实时识别结果。

8.一种基于复杂场景的工业相机运行优化系统,其特征在于,该系统包括:存储器、处理器,所述存储器中包括基于复杂场景的工业相机运行优化程序,所述基于复杂场景的工业相机运行优化程序被所述处理器执行时实现如下步骤:S101:基于工业相机的第一运行时段设定多个识别周期,在每个识别周期中,获取视频流数据与环境参数;

S102:根据视频流数据进行关键帧提取得到图像集,对图像集进行图像特征提取与目标识别,对目标图像的图像特征设定场景参数,根据场景参数与环境参数生成运行特征参数;

S103:对于每个识别周期的运行特征参数进行向量化,并基于模糊c‑均值聚类对特征与识别周期进行分组,基于特征与聚类中心的距离设定识别周期的复杂度;

S104:筛选出高复杂度的识别周期标记为复杂场景时段,并从图像集中进行图像特征提取与存储,形成复杂特征集,基于GAN生成模型对复杂特征集进行特征学习并生成模拟特征;

S105:在第二运行时段,实时判断复杂场景时段并标记为第二场景时段,根据第二场景时段与复杂场景时段的运行特征参数相似性动态设定融合权重,并基于融合权重将实时识别特征与模拟特征进行动态融合识别,得到实时识别结果。

9.根据权利要求8所述的一种基于复杂场景的工业相机运行优化系统,其特征在于,所述S101,具体为:在工业相机的第一运行时段中,基于识别任务设定多个识别周期;

在每个识别周期中,基于工业相机对目标区域进行视频流采集与目标环境状态的识别,得到视频流数据与与环境参数;

环境参数包括光线强度、物体速度、背景复杂度信息。

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中包括基于复杂场景的工业相机运行优化程序,所述基于复杂场景的工业相机运行优化程序被处理器执行时,实现如权利要求1至8中任一项所述的基于复杂场景的工业相机运行优化方法的步骤。