[发明专利]一种基于图像识别的管道水平度测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的管道水平度测量系统，包括高清拍照系统、图像识别系统、垂直度检测系统、磁阻尼自动安平检测系统、阈值判断系统，其特征在于：

高清拍照系统通过图像识别系统与处理器连接，处理器还连接有垂直度检测系统和磁阻尼自动安平检测系统，垂直度检测系统、磁阻尼自动安平检测系统对经过图像识别系统处理之后的数据进行修正，修正之后再通过处理器内部的阈值判断系统进行最判断。

2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的管道水平度测量系统，其特征在于：所述高清拍照系统，由环境感光模块、闪光灯、焦距调节系统、高清镜头、CMOS图像传感器芯片、快门以及各模块的连接电路、控制接口及设备框架组成；

高清拍照系统主要实现的功能为对需测量仪表管坡度的现场进行高清拍照，此系统可通过环境感光传感器进行环境亮度判断，可实现自动或手动打开闪光灯进行亮度补充，自动或手动实现被测对象的对焦，CMOS传感器尺寸为1英寸，可实现1亿有效像素画幅。

3.如权利要求1所述的一种基于图像识别的管道水平度测量系统，其特征在于：图像识别系统，主要实现传感器的信号A/D转换，图像存储，图像处理、图像轮廓识别等功能，包括信号处理模块、图像增强模块、边缘检测模块、线性拟合模块以及实现各模块功能的硬件处理器、电路及其接口；

信号处理模块实现数字图像信号的转换，图像增强模块能够检测被测目标的颜色或亮度，由于仪表管均为316L不锈钢管，与背景墙颜色相比具有反光性更好的特点，此模块通过HSV，即色相、饱和度、亮度的值来自动识别仪表管，对清晰度不高的图像进行去噪处理；然后使用边缘检测模块对照片内的仪表管进行边缘轮廓识别，对存在锯齿、断层等边缘进行平滑处理；边缘轮廓灵敏度能够实现±0.3mm的精度，线性拟合模块对识别出的仪表管上下两条边缘进行线性化拟合，以提取出仪表管的线性走向。

4.如权利要求1所述的一种基于图像识别的管道水平度测量系统，其特征在于：垂直度检测系统包括电容摆原理垂直测量模块、垂直度图像化拟合模块、三角支架，电容摆原理垂直度测量模块为通过一圆形摆锤自由悬挂与细线，摆锤受地心重力所影响，且悬浮于无摩擦状况，摆锤的两边均设有电极且间隙相同时电容量是相等，若水平仪放置点不水平，造成两间隙不同距离而产生差变电容，形成角度的差异；此角度差异将会连接至图像识别系统中的仪表管线性走向，自动补偿此装置不水平带来的测量误差，用以修正仪表管线性坡度。

5.如权利要求1所述的一种基于图像识别的管道水平度测量系统，其特征在于：阈值判断系统包括二值化斜率选择模块，坡度角度计算模块，二值化斜率选择模块通过对线性化拟合仪表管进行分段二值化斜率处理，可实现最小1cm的仪表管段的斜率计算；与标准坡度进行比较，对任意一段弯曲或不满足坡度要求的仪表管进行提示，显示在图像处理后的轮廓示图中，阈值判断系统可同时判断多条线性化拟合成功的仪表管是否满足要求，并给出坡度最差仪表管段的角度值。

6.如权利要求1所述的一种基于图像识别的管道水平度测量系统，其特征在于：磁阻尼安平检测系统包括激光射线功能、磁阻尼水平检测功能、自动修正功能，此系统主要用于穿墙仪表管的坡度测量；需要手动定位穿墙仪表管前后两个弯管点，通过磁阻尼检测修正后，计算出整段仪表管的坡度是否满足于要求。