一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统的制作方法

本发明属于视觉识别，具体涉及一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统。

背景技术：

1、焦炉智能化清渣作业场景环境复杂，普遍存在粉尘浓重、光照不均、煤渣目标重叠遮挡、背景干扰繁杂等问题，炉内煤渣、杂质多目标的精准、实时识别，是保障自动化清渣作业稳定、高效开展的核心前提。

2、目前焦炉清渣智能控制领域已有成熟相关技术，其中专利公告号为cn122194681a的具身感知与多模态融合的焦炉清渣智能控制系统及方法，该专利整体架构分为多模态感知层、感知决策层、清理执行层、清理控制层以及通信网络层；其中多模态感知层依托具身感知系统采集焦炉环境与煤渣状态的多模态信息并完成预处理，生成多模态特征矩阵。

3、但该现有技术对边缘设备硬件配置要求高，部署成本高、适配性弱，难以适配轻量化设备落地场景；同时该技术数据处理流程繁琐、运算耗时久，针对焦炉动态变化的多类目标识别延迟较高，无法匹配高速清渣作业的实时控制需求，且难以兼顾复杂干扰场景下的识别精度与实时性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，以解决易出现目标漏检、误检问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，包括

3、用于实时拍摄焦炉清渣作业区域的现场画面，持续获取原始图像数据的现场图像采集模块；

4、针对焦炉作业场景高粉尘、光线不均、画面模糊干扰问题，对采集的原始图像预处理的环境干扰自适应校正模块；

5、采用精简优化的卷积神经网络结构，对预处理后的图像数据快速提取多维度目标特征的轻量化特征提取模块；

6、基于提取的目标特征，区分焦炉内的煤渣及杂物目标，同步完成目标定位与分类判定的多目标精准识别判定模块；

7、实时接收识别定位结果，低延迟输出信息的实时输出交互模块。

8、作为本发明的一种优选的技术方案，持续获取包含煤渣、炉内杂质、遮挡杂物目标的原始图像数据。

9、作为本发明的一种优选的技术方案，针对焦炉作业场景高粉尘、光线不均、画面模糊的干扰问题，对采集的原始图像做降噪、提亮、去雾预处理。

10、作为本发明的一种优选的技术方案，基于提取的目标特征，区分焦炉内不同大小、不同形态、相互重叠遮挡的煤渣及杂物目标。

11、作为本发明的一种优选的技术方案，实时接收识别定位结果，低延迟输出目标位置、类型、分布状态信息。

12、作为本发明的一种优选的技术方案，轻量化特征提取模块实现方法如下：对经过降噪、去雾、光线校正后的焦炉现场图像，做统一尺寸适配处理；微调画面像素比例，统一成适配精简卷积网络的输入尺寸；采用多层轻量化卷积单元分层提取图像特征，通过小尺寸卷积核分步扫描整张焦炉图像；在每一层卷积计算完成后，同步做特征降维处理，自动过滤掉重复、重叠、无意义的特征数据；将分层提取、筛选后的多类有效信息，整合为精简的特征数据集合。

13、作为本发明的一种优选的技术方案，多类有效信息包括煤渣形态、目标位置、杂物特征、遮挡区域特征。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、有效降低焦炉现场智能化改造的设备投入成本与部署门槛，适配大、中、小型各类焦炉清渣设备的落地应用；

16、能够有效滤除现场各类环境噪声，修复退化图像细节；

17、解决了现有技术在复杂干扰场景下易出现目标特征丢失、识别漏检、误检的缺陷，大幅提升复杂工况下多目标识别的准确性、稳定性与抗干扰能力；

18、采用轻量化快速运算流程，极大缩短图像特征提取与目标识别的耗时，整体识别延迟更低、响应速度更快；能够实时、持续输出炉内目标位置、类别、形态及分布状态等有效信息，精准匹配焦炉自动化清渣设备的高速作业、实时调控的控制需求，为清渣机构参数调节、智能作业、安全管控提供稳定可靠的实时数据支撑，有效提升焦炉清渣作业的自动化水平、作业效率与现场作业安全性。

1.一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：持续获取包含煤渣、炉内杂质、遮挡杂物目标的原始图像数据。

3.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：针对焦炉作业场景高粉尘、光线不均、画面模糊的干扰问题，对采集的原始图像做降噪、提亮、去雾预处理。

4.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：基于提取的目标特征，区分焦炉内不同大小、不同形态、相互重叠遮挡的煤渣及杂物目标。

5.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：实时接收识别定位结果，低延迟输出目标位置、类型、分布状态信息。

6.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：轻量化特征提取模块实现方法如下：对经过降噪、去雾、光线校正后的焦炉现场图像，做统一尺寸适配处理；微调画面像素比例，统一成适配精简卷积网络的输入尺寸；采用多层轻量化卷积单元分层提取图像特征，通过小尺寸卷积核分步扫描整张焦炉图像；在每一层卷积计算完成后，同步做特征降维处理，自动过滤掉重复、重叠、无意义的特征数据；将分层提取、筛选后的多类有效信息，整合为精简的特征数据集合。

7.根据权利要求6所述的一种复杂环境下多目标轻量级视觉实时识别系统，其特征在于：多类有效信息包括煤渣形态、目标位置、杂物特征、遮挡区域特征。