本技術(shù)涉及電解水制氫領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氣泡特征參數(shù)的確定方法和裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、電解水制氫是一種清潔高效的制氫方法，可以推動(dòng)氫能源的發(fā)展，減少對(duì)化石能源的依賴，改善環(huán)境，提高能源利用率，同時(shí)也有助于新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在工況條件下對(duì)氣泡進(jìn)行實(shí)時(shí)且精確的檢測(cè)和控制確保制氫過程的安全高效具有重要意義。

2、然而，工況條件下的實(shí)時(shí)高精度的氣泡檢測(cè)正面臨一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)：(1)由于氣泡的大小、形狀和分布可能會(huì)非常不均勻，需要高精度和魯棒性的檢測(cè)方法；(2)工況條件下氣泡的移動(dòng)速度非?？?，需要能夠快速相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備和軟件算法；(3)在電解過程中，電流、電壓、溫度等因素可能會(huì)頻繁改變，這些變化會(huì)直接影響氣泡的生成和行為。如何解析氣泡的行為特征與工況參數(shù)之間的復(fù)雜耦合關(guān)系對(duì)于合理高效調(diào)控工況參數(shù)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

3、針對(duì)相關(guān)技術(shù)中，電解水兩側(cè)電極氣泡檢測(cè)難度大的問題，尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種氣泡特征參數(shù)的確定方法和裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中電解水兩側(cè)電極氣泡檢測(cè)難度大的問題。

2、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種氣泡特征參數(shù)的確定方法，包括：將第一氣泡圖像輸入到分割模型中進(jìn)行處理，得到多個(gè)氣泡在第一時(shí)刻的位置信息和氣泡分割掩模，其中，所述氣泡圖像中包括所述多個(gè)氣泡，所述第一時(shí)刻為所述第一氣泡圖像的拍攝時(shí)刻；在多個(gè)所述第一氣泡圖像中對(duì)所述多個(gè)氣泡進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，得到所述多個(gè)氣泡的運(yùn)動(dòng)路徑，其中，多個(gè)所述第一氣泡圖像的拍攝時(shí)刻不同，所述運(yùn)動(dòng)路徑用于指示氣泡在不同時(shí)刻的位置信息；根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)路徑確定所述多個(gè)氣泡在不同時(shí)刻的氣泡分割掩模，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)路徑和所述不同時(shí)刻的氣泡分割掩模確定所述多個(gè)氣泡的氣泡特征參數(shù)，其中，所述氣泡特征參數(shù)包括靜態(tài)特征參數(shù)和動(dòng)態(tài)特征參數(shù)。

3、在一個(gè)示例性實(shí)施例中，將第一氣泡圖像輸入到分割模型中進(jìn)行處理之前，所述方法還包括：通過攝像設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行視頻流采集，得到氣泡視頻流；通過生產(chǎn)者線程從所述氣泡視頻流中讀取第一數(shù)量的第二氣泡圖像，并添加至緩存隊(duì)列中；通過消費(fèi)者線程從所述緩存隊(duì)列中讀取所述第一數(shù)量的第二氣泡圖像，并對(duì)所述第二氣泡圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到所述第一氣泡圖像。

4、在一個(gè)示例性實(shí)施例中，對(duì)所述第二氣泡圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到所述第一氣泡圖像，包括：對(duì)所述第二氣泡圖像進(jìn)行透光度計(jì)算，得到所述第二氣泡圖像的透光度值；在確定所述第二氣泡圖像中的第三氣泡圖像的透光度值低于第一預(yù)設(shè)閾值的情況下，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣泡圖像對(duì)所述第三氣泡圖像進(jìn)行直方圖均衡，得到處理后的第三氣泡圖像，其中，所述第二氣泡圖像包括所述標(biāo)準(zhǔn)氣泡圖像；將所述處理后的第三氣泡圖像輸入到低光增強(qiáng)模型中進(jìn)行處理，得到所述第一氣泡圖像。

5、在一個(gè)示例性實(shí)施例中，將第一氣泡圖像輸入到分割模型中進(jìn)行處理，得到多個(gè)氣泡在第一時(shí)刻的位置信息和氣泡分割掩模，包括：通過第一分割模型對(duì)所述第一氣泡圖像進(jìn)行分割，并對(duì)分割后的第一氣泡圖像進(jìn)行結(jié)果提取，得到大氣泡的第一位置信息和第一氣泡分割掩模，其中，所述多個(gè)氣泡包括所述大氣泡，所述大氣泡的氣泡體積大于第二預(yù)設(shè)閾值；通過第二分割模型對(duì)所述第一氣泡圖像進(jìn)行分割，并對(duì)分割后的第一氣泡圖像進(jìn)行氣泡檢測(cè)，得到小氣泡的第二位置信息和第二氣泡分割掩模，其中，所述多個(gè)氣泡包括所述小氣泡，所述小氣泡的氣泡體積小于所述第二預(yù)設(shè)閾值，所述分割模型包括所述第一分割模型和所述第二分割模型；根據(jù)所述第一位置信息、所述第一氣泡分割掩模、所述第二位置信息和所述第二氣泡分割掩模生成第四氣泡圖像，其中，所述第四氣泡圖像包括所述多個(gè)氣泡在所述第一時(shí)刻的位置信息和氣泡分割掩模。

6、在一個(gè)示例性實(shí)施例中，將第一氣泡圖像輸入到分割模型中進(jìn)行處理之前，所述方法還包括：建立氣泡數(shù)據(jù)集，其中，所述氣泡數(shù)據(jù)集中包括多個(gè)攜帶有氣泡分割掩模的氣泡圖像；根據(jù)所述分割模型的類型確定損失函數(shù)，其中，所述損失函數(shù)用于訓(xùn)練所述分割模型；根據(jù)所述氣泡數(shù)據(jù)集和所述損失函數(shù)對(duì)所述分割模型進(jìn)行訓(xùn)練。

7、在一個(gè)示例性實(shí)施例中，在多個(gè)所述第一氣泡圖像中對(duì)所述多個(gè)氣泡進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，得到所述多個(gè)氣泡的運(yùn)動(dòng)路徑，包括：對(duì)所述多個(gè)氣泡中的第一氣泡進(jìn)行外觀特征提取，得到第一外觀特征，以及對(duì)第五氣泡圖像中的多個(gè)第二氣泡進(jìn)行外觀特征提取，得到多個(gè)第二外觀特征，分別計(jì)算所述第一外觀特征和所述多個(gè)第二外觀特征之間的余弦距離，得到多個(gè)余弦距離值，其中，所述第五氣泡圖像的拍攝時(shí)刻為所述第一時(shí)刻的下一個(gè)時(shí)刻；通過卡爾曼濾波器對(duì)所述第一氣泡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)，以計(jì)算根據(jù)第一氣泡預(yù)測(cè)的未來位置與所述多個(gè)第二氣泡之間的第一指標(biāo)值，其中，所述第一指標(biāo)值用于指示所述第一氣泡運(yùn)動(dòng)至下一時(shí)刻所在位置與第二氣泡之間的重疊度；分別計(jì)算所述第一氣泡與所述多個(gè)第二氣泡的運(yùn)動(dòng)速度方向的平均絕對(duì)差值，得到多個(gè)方向絕對(duì)差值；分別計(jì)算所述第一氣泡與所述多個(gè)第二氣泡的置信度的絕對(duì)差值，得到多個(gè)置信度絕對(duì)差值，其中，所述置信度由所述分割模型確定；根據(jù)所述多個(gè)余弦距離值、多個(gè)所述第一指標(biāo)值，所述多個(gè)方向絕對(duì)差值和所述多個(gè)置信度絕對(duì)差值構(gòu)建代價(jià)矩陣，并通過匈牙利算法對(duì)所述代價(jià)矩陣進(jìn)行處理，以在所述多個(gè)第二氣泡中確定出第三氣泡，其中，所述第三氣泡為所述第一氣泡在所述第一時(shí)刻的下一個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的氣泡；根據(jù)多個(gè)所述第三氣泡確定所述第一氣泡的運(yùn)動(dòng)路徑。

8、在一個(gè)示例性實(shí)施例中，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)路徑和所述不同時(shí)刻的氣泡分割掩模確定所述多個(gè)氣泡的氣泡特征參數(shù)，包括以下至少之一：根據(jù)所述氣泡分割掩模統(tǒng)計(jì)所述第一氣泡圖像中的氣泡數(shù)量；根據(jù)所述氣泡分割掩模的截面面積和參照物在所述第一氣泡圖像中的大小信息確定所述多個(gè)氣泡的等效體積；根據(jù)多個(gè)所述等效體積確定所述多個(gè)氣泡在所述第一時(shí)刻的實(shí)時(shí)半徑；根據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的液體流速和所述等效體積計(jì)算目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)流經(jīng)所述目標(biāo)區(qū)域的液體的氣含率，其中，所述目標(biāo)時(shí)間段的開始時(shí)刻為目標(biāo)氣泡進(jìn)入所述目標(biāo)區(qū)域的時(shí)刻，所述目標(biāo)時(shí)間段的結(jié)束時(shí)刻為所述目標(biāo)氣泡離開所述目標(biāo)區(qū)域的時(shí)刻，所述靜態(tài)特征參數(shù)包括：所述氣泡數(shù)量，所述等效體積，所述實(shí)時(shí)半徑，所述氣含率；根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的實(shí)際高度信息和所述目標(biāo)時(shí)間段的時(shí)間長(zhǎng)度確定所述多個(gè)氣泡的平均流速；根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)路徑和所述不同時(shí)刻的氣泡分割掩模統(tǒng)計(jì)所述多個(gè)氣泡在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)行為，其中，所述運(yùn)動(dòng)行為包括氣泡的運(yùn)動(dòng)方向，所述動(dòng)態(tài)特征參數(shù)包括所述平均流速和所述運(yùn)動(dòng)行為。

9、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種氣泡特征參數(shù)的確定裝置，包括：處理模塊，用于將第一氣泡圖像輸入到分割模型中進(jìn)行處理，得到多個(gè)氣泡在第一時(shí)刻的位置信息和氣泡分割掩模，其中，所述氣泡圖像中包括所述多個(gè)氣泡，所述第一時(shí)刻為所述第一氣泡圖像的拍攝時(shí)刻；追蹤模塊，用于在多個(gè)所述第一氣泡圖像中對(duì)所述多個(gè)氣泡進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，得到所述多個(gè)氣泡的運(yùn)動(dòng)路徑，其中，多個(gè)所述第一氣泡圖像的拍攝時(shí)刻不同，所述運(yùn)動(dòng)路徑用于指示氣泡在不同時(shí)刻的位置信息；確定模塊，用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)路徑確定所述多個(gè)氣泡在不同時(shí)刻的氣泡分割掩模，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)路徑和所述不同時(shí)刻的氣泡分割掩模確定所述多個(gè)氣泡的氣泡特征參數(shù)，其中，所述氣泡特征參數(shù)包括靜態(tài)特征參數(shù)和動(dòng)態(tài)特征參數(shù)。

10、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，該計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述目標(biāo)區(qū)域的聚焦方法。

11、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的又一方面，還提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其中，上述處理器通過計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行上述的目標(biāo)區(qū)域的聚焦方法。

12、在本技術(shù)實(shí)施例中，先將第一氣泡圖像輸入到分割模型中進(jìn)行處理，得到不同氣泡在第一時(shí)刻的位置信息和氣泡分割掩模，氣泡圖像中包含有多個(gè)氣泡，第一時(shí)刻為第一氣泡圖像的拍攝時(shí)刻；然后在多個(gè)第一氣泡圖像中對(duì)這多個(gè)氣泡進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，得到這些氣泡的運(yùn)動(dòng)路徑，其中，這些第一氣泡圖像的拍攝時(shí)刻不同，運(yùn)動(dòng)路徑用于指示氣泡在不同時(shí)刻的位置信息；根據(jù)運(yùn)動(dòng)路徑確定多個(gè)氣泡在不同時(shí)刻的氣泡分割掩模，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)路徑和不同時(shí)刻的氣泡分割掩模確定出氣泡的氣泡特征參數(shù)，氣泡特征參數(shù)包括靜態(tài)特征參數(shù)和動(dòng)態(tài)特征參數(shù)；采用上述方案，結(jié)合高精度的分割模型，顯著提高了氣泡檢測(cè)的精度，從而得到精準(zhǔn)的氣泡特征參數(shù)；從而解決了相關(guān)技術(shù)中電解水兩側(cè)電極氣泡檢測(cè)難度大的問題。