[发明专利]基于数字图像的小口径管道内壁缺陷识别装置

说明书

本发明公开一种基于数字图像的小口径管道内壁缺陷识别装置，包括图像获取装置和行进定位装置，图像获取装置用于获取管道内壁图像，并将图像实时传输到计算机上；行进定位装置用于搭载图像获取装置在管道内部行进，并且保持图像获取装置在管道中的定心状态，同时可以得到缺陷所位于管道内的具体位置；依据图像获取装置获取的管道内壁缺陷图像，在计算机端进行缺陷的自动识别与分析。本发明可以实现小口径非弯管道或类管道圆柱形中空物体内壁缺陷的无损检测，具有操作方便、成本低、检测效率高等特点，同时可以直观地观测到管道内壁的状况并进行缺陷在线快速检测、缺陷自动识别及缺陷相关参数分析。

技术领域

本发明属于数字图像处理及缺陷检测领域，具体涉及一种基于数字图像的小口径管道内壁缺陷识别装置。

背景技术

管道或类管道的圆柱中空物体在化工、电力、军工等行业广泛存在并得到大量使用，但经历长期使用后，管道内壁极易出现裂纹、腐蚀等损伤，如果这些缺陷损伤达到一定的状态则会直接影响到设备系统的正常工作，因此需要对这些缺陷进行识别检测并进行定量的分析。目前管道内壁缺陷检测系统一般采用涡流传感器、超声波传感器、红外传感器以及图像传感器等，这些方法对大口径、长距离的管道检测效果好，但对一些小口径、短距离的管道或者类管道物体的适应性不强，且系统使用复杂、成本较高，同时缺乏一些对缺陷的快速识别及定量分析功能。

中国专利201310470878.7公开了一种基于电磁感应热激励方法的管道缺陷红外检测系统，该系统利用电磁感应线圈对管道进行加热，之后通过红外热像仪进行检测，该方法实现较为复杂，成本较高不利于现场在线快速检测。

中国专利201711298915.5公开了一种步进式管道内壁缺陷图像获取机器人，该系统带有动力装置及CCD相机，可以在管道内爬行，但系统体积较大，不适用于小口径的管道，且成本较高装置可靠性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数字图像的小口径管道内壁缺陷识别装置，该系统可满足对小口径、短距离的管道或类管道圆柱形中空物体进行在线快速缺陷检测，且成本低、操作方便。

实现本发明的技术解决方案为：一种基于数字图像的小口径管道内壁缺陷识别装置，包括图像获取装置和行进定位装置，利用搭载图像获取装置的行进定位装置，对直径为20mm-70mm的小口径非弯管道或类管道中空圆柱体的内壁进行无损缺陷识别。

所述的图像获取装置包括直视摄像头、侧视摄像头、摄像头连杆、四颗直视方向LED灯和两颗侧视方向LED灯；摄像头连杆为中空杆件，直视摄像头嵌入摄像头连杆一端，四颗直视方向LED灯环绕直视摄像头周向均匀布置在摄像头连杆的端面，侧视摄像头固定在摄像头连杆的侧壁上，两颗侧视方向LED灯固定在摄像头连杆的侧壁上，使得侧视方向LED灯的照射方向与侧视摄像头光轴方向同向且平行，摄像头连杆设置在行进定位装置内。

所述的行进定位装置包括保护套、定心块、操作手轮和定位杆，保护套为薄壁圆筒，侧壁上开有窗口，摄像头连杆设置在保护套内，窗口满足直视摄像头、侧视摄像头、四颗直视方向LED灯和两颗侧视方向LED灯的视场要求；定位杆头部为内螺纹，尾部为外螺纹，定心块头部通过紧定螺钉固定在保护套根部，定心块尾部中心设有一根螺纹杆，用于与定位杆的内螺纹连接；操作手轮通过螺纹固定在定位杆尾部。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)本发明可以实现对小口径、短距离、低照度的管道内壁进行在线快速检测，同时系统的成本低，操作方便且可靠性好。

(2)本发明可以采集管道内壁缺陷区域，有利于对缺陷的类型的判断，同时可以根据采集的信息，便于后期计算缺陷的面积、长度及宽度等尺寸参数，并可以对缺陷位置进行定位。

附图说明

图1为本发明的基于数据图像的小口径管道缺陷识别系统的装置整体结构示意图。