[发明专利]基于横断面的管道内部漫游方法和系统

说明书

本发明提供一种基于横断面的管道内部漫游方法和系统，方法包括：逐帧采集管道内部表面结构，得到设定数量的单帧管道横断面和单帧管道横断面索引，记为序列帧数据；通过视觉化工具函式库VTK，逐帧地将序列帧数据转换为单帧管道点云数据，并根据单帧管道点云数据构建三维单帧模型；分别确定每一个三维单帧模型的采集点；建立三维单帧模型与对应采集点的映射关系，记为管道内部漫游模型；通过管道内部漫游模型，展示设定采集点对应的三维单帧模型，从而实现管道内部漫游和/或横断面定位。本发明能够保证各帧数据的准确定位、为管道内检测提供严谨的遍历基础、提升管段切换检测的效率。

技术领域

本发明涉及管道建模技术领域，尤其涉及一种基于横断面的管道内部漫游方法和系统。

背景技术

管道内检测是指通过驱动管道探测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可预防和有效减少事故并节约管道维修资金，是保证管道安全的重要措施。

现有技术针对管道内检测这一需求，存在多种技术方案。管道三维建模是其中较为可行的一种。但现有技术存在着如下问题：

现有的管道三维建模方案应用于实际管网时，得到的模型较为复杂，而复杂模型管道内检测的实现更为困难，尤其是管道三维模型中，存在着管段切换过程占用资源多、遍历方法不明确、缺陷/损伤位置定位困难等问题。

因此，提供一种基于横断面的管道内部漫游方法和系统具有较高的实用价值和意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于横断面的管道内部漫游方法和系统。

本发明提供一种基于横断面的管道内部漫游方法，包括：

逐帧采集管道内部表面结构，得到设定数量的单帧管道横断面和单帧管道横断面索引，记为序列帧数据；

通过视觉化工具函式库VTK，逐帧地将序列帧数据转换为单帧管道点云数据，并根据单帧管道点云数据构建三维单帧模型；

分别确定每一个三维单帧模型的采集点；

建立三维单帧模型与对应采集点的映射关系，记为管道内部漫游模型；

通过管道内部漫游模型，展示设定采集点对应的三维单帧模型，从而实现管道内部漫游和/或横断面定位；

所述三维单帧模型为管道内部设定位置的三维结构。

根据本发明提供的一种基于横断面的管道内部漫游方法，所述分别确定每一个三维单帧模型的采集点的步骤包括：

将三维单帧模型的中心作为焦点；

将相对焦点距离为设定值的球面作为采集点备选集合；

根据设定的采集方向和采集点备选集合确定三维单帧模型的采集点；

所述采集方向是指自采集点至焦点的方向；所述采集方向的默认值为管道轴向。

根据本发明提供的一种基于横断面的管道内部漫游方法，所述通过管道内部漫游模型，展示设定采集点对应的三维单帧模型，从而实现管道内部漫游和/或横断面定位的步骤包括：

设定采集点和采集方向，通过管道内部漫游模型，展示采集点和采集方向对应的三维单帧模型，从而实现能够调整视角的管道内部漫游和/或横断面定位。

根据本发明提供的一种基于横断面的管道内部漫游方法，所述逐帧采集管道内部表面结构，得到设定数量的单帧管道横断面和单帧管道横断面索引，记为序列帧数据的步骤包括：

通过载有激光雷达和/或图像采集设备的爬行器，连续采集管道内部表面结构，得到设定数量的单帧管道横断面和单帧管道横断面索引，记为序列帧数据。