[发明专利]基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测装置，包括摄像爬行系统、控制电缆和检测分析核心操作系统；检测分析核心操作系统包括协调动作控制单元、爬行系统控制单元、图像接收单元、功能性缺陷和结构性缺陷的定性和定量分析判断模块和储存单元；通过对管道内部全景影像及激光扫描断面切片图像两种图像进行机器视觉处理分析和识别管道的功能性缺陷和结构性缺陷。本发明还公开了基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测方法。本发明提供了一种全新的自动化管道健康体检方式，为地下管道的维护、竣工验收提供了有效的技术支撑。

主权项

一种基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测装置，包括摄像爬行系统和检测分析系统，其特征在于，所述的摄像爬行系统包括在管道内行走的爬行器，安装在爬行器上的主动式全景视觉传感器和长度测量仪；所述的主动式全景视觉传感器包括同轴固定的投射照明光源和用于采集全景图像的全方位视觉传感器；所述的投射照明光源包括底座，安装在底座上的LED光源，用于发出圆圈激光的圆圈形激光发射器，以及用于反射圆圈激光为管道内壁提供管道断截面全景扫描光的圆锥形镜面；所述的检测分析系统包括：爬行距离估算单元，通过读取长度测量仪的数据来估算爬行器的爬行距离；电源设备控制单元，用于控制所述圆圈形激光发射器和LED光源的开关；存储控制单元，当圆圈形激光发射器和LED光源单独开启时，分类保存所述的全景图像，生成全景图像数据和激光扫描全景图像数据；缺陷检测模块，以爬行距离Zm为顺序读取全景图像数据并进行柱状展开处理，将展开后全景图像的较大轮廓内的像素注上标记，并计算各区域的面积以及轮廓区域的最小外接矩形、最大主轴长度、最小主轴长度和角度，然后根据各区域的最小外接矩形的几何特征信息，结合各类缺陷的几何特征，对缺陷进行判定；障碍物检测模块，对激光扫描全景图像数据进行处理，解析出激光投影信息并计算空间位置信息，得到管道内壁边缘线，通过计算管道的内壁横截面积和最小直径，来检测管道内的各类障碍物。