[發(fā)明專利]基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010368364.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111456714B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 何弦桀;李枝林;段慕白;萬夫磊;魏強;李雷;鄧虎;黃崇君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B47/09;G06V20/00;G06V10/75
• 代理公司: 成都中璽知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51233
• 代理人: 張敏;邢偉

1.一種基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述識別方法包括以下步驟：

預先建立鉆具信息數(shù)據(jù)庫；

確定拍照位置，對移動中的鉆具進行實時抓拍，記錄開始抓拍到當前時刻圖像抓拍的時間段內(nèi)鉆具在豎直方向上的移動距離，并將當前時刻抓拍的圖像以及鉆具移動距離發(fā)送至鉆具信息數(shù)據(jù)庫，其中，所述鉆具包括多根鉆桿以及連接相鄰兩根鉆桿的鉆具接頭；

將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲的鉆具信息數(shù)據(jù)與當前時刻抓拍圖像進行比對識別，根據(jù)識別的結(jié)果以及鉆具移動距離實時生成具有位置信息的鉆具結(jié)構(gòu)圖以獲得鉆具接頭在井中的當前位置。

2.一種基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述方法通過鉆具接頭位置的快速識別系統(tǒng)來實現(xiàn)，所述識別系統(tǒng)包括攝像頭、測距傳感器以及處理器，其中，

所述攝像頭設置在鉆臺面上，能夠?qū)︺@具實時抓拍并將抓拍的圖像傳輸至處理器，所述鉆具包括多根鉆桿以及連接相鄰鉆桿的鉆具接頭；

所述測距傳感器設置在頂驅(qū)上，能夠?qū)崟r測定鉆具上升或下降的距離并將測定的距離傳輸至處理器；

所述處理器存儲有鉆具信息數(shù)據(jù)庫，所述處理器分別與所述攝像頭和測距傳感器連接，所述處理器能夠?qū)z像頭抓拍的圖像與處理器自身的鉆具信息數(shù)據(jù)庫進行對比以對抓拍圖像進行識別，并能夠根據(jù)識別的結(jié)果與測定的距離實時生成并顯示鉆具結(jié)構(gòu)圖，以確定鉆具接頭的位置；

所述快速識別方法包括以下步驟：

在處理器中預先建立鉆具信息數(shù)據(jù)庫；

啟動攝像頭對鉆具進行抓拍；

將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲的鉆具信息數(shù)據(jù)與當前時刻抓拍圖像進行比對識別，根據(jù)識別的結(jié)果、以及測距傳感器測定的鉆具上升或下降的距離生成并顯示具有位置信息的鉆具結(jié)構(gòu)圖；

司鉆人員根據(jù)顯示的鉆具結(jié)構(gòu)圖識別鉆具接頭在井中的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述鉆具還包括鉆頭、螺桿、鉆鋌和加重鉆桿，所述鉆具信息數(shù)據(jù)庫包括鉆桿和鉆具接頭的型號、內(nèi)徑、外徑、和長度以及組成鉆具的各部件的型號、內(nèi)徑、外徑、以及長度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲的鉆具信息數(shù)據(jù)與當前時刻抓拍圖像進行比對識別包括：

通過圖像變換、區(qū)域分割、值化處理以及特征值提取對當前時刻抓拍圖像進行比對識別。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述識別系統(tǒng)還包括鏡反射式光電開關，所述鏡反射式光電開關設置在鉆臺面上，能夠?qū)︺@具接頭進行識別。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述鉆具接頭包括接頭本體和反光環(huán)，其中，

所述反光環(huán)固定設置在接頭本體表面，所述反光環(huán)能夠反射鏡反射式光電開關發(fā)出的光線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述反光環(huán)包括內(nèi)環(huán)以及設置在內(nèi)環(huán)表面的外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)套接在所述接頭本體上，所述外環(huán)為光電開關反光板。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述鏡反射式光電開關與攝像頭相對于鉆具對稱設置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述鉆具結(jié)構(gòu)圖包括鉆具長度、鉆具接頭類型和鉆具接頭位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像識別的鉆具接頭快速識別方法，其特征在于，所述攝像頭抓拍的頻率為50～60Hz，所述時間段為0.1～0.2s。