[發明專利]基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備及處理方法

有效

• 申請號: 202110261616.4
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112924466B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 言淳愷;施可昕;郭九榕;楊慧;華亮;顧菊平;蔣欣越;周亮亮;劉旺朋;王力予;湯紫洋;劉凱文
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N27/84;B63C11/52;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備的處理方法,其特征在于：包括水下無損探傷裝置和水下可移動平臺，所述水下無損探傷裝置規定于水下可移動平臺；其中所述水下無損探傷裝置主要包括探傷儀控制模塊、攝像模塊、通信模塊及圖像處理模塊，所述探傷儀控制模塊分別連接攝像模塊、通信模塊及圖像處理模塊，所述水下可移動平臺主要包括運動控制模塊，所述運動控制模塊包括深度計、陀螺儀、磁力計、萬向輪、吸附裝置和推進器，所述深度計、陀螺儀、磁力計均固定于水下可移動平臺上，所述萬向輪安裝于水下可移動平臺底部，所述吸附裝置和推進器均安裝于水下可移動平臺底部；

所述水下無損探傷裝置還包括萬向節、軟管、磁懸液噴淋頭以及磁粉探傷儀，所述磁粉探傷儀、軟管以及攝像頭模塊通過萬向節固定在水下可移動平臺上，通過調節萬向節調整各模塊角度，所述磁懸液通過軟管以及磁懸液噴淋頭進行噴淋；

處理方法包括以下步驟：

S1.水下無損探傷實時控制系統基于運動控制模塊定位并吸附在管線上，反饋位姿信息；

S2.水下無損探傷實時控制系統巡檢工件，噴淋磁懸液；

S3.水下無損探傷實時控制系統巡檢工件，采集帶有磁懸液的圖像信息并上傳；

S4.水下無損探傷實時控制系統巡檢工件，探傷儀吸附磁懸液；

S5.水下無損探傷實時控制系統巡檢工件，采集磁粉吸附后的圖像信息并上傳；

S6.將吸附前后的圖像進行對比，找出差異點；

S7.基于結構相似性、灰度差異度、顏色豐富度標記差異點圖像；

S8.基于MCF-VGG圖像分類模型對預處理過的圖像進行聚類并上傳；MCF-VGG圖像分類模型以VGG-19模型為基礎，所述圖像分類模型分類5組并使用3x3的卷積核，所述圖像分類模型在第3層、第5層和第9層添加馬爾可夫隨機場約束，對水下圖像進行空間局部限制。

2.根據權利要求1所述的基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備的處理方法，其特征在于：所述步驟S1具體為：所述運動控制模塊，調節吸附模塊與管線之間的相對吸附力實現吸附功能，通過萬向輪以及對推進器的控制，實現裝置在管線上的移動，將裝置最終在管線上吸附的位置通過通信模塊傳輸到PC。

3.根據權利要求1所述的基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備的處理方法，其特征在于：所述步驟S3為：運動控制模塊巡檢管線一周時，攝像模塊記錄管線一周的圖像，生成噴淋磁懸液后的水下管線全景圖像，將管線圖像信息通過通信模塊上傳到PC。

4.根據權利要求1所述的基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備的處理方法，其特征在于：所述步驟S6為：通過對噴淋磁懸液以及吸附磁懸液后的圖像信息進行對比，通過圖像處理模塊對損傷圖像進行分類。

5.根據權利要求1所述的基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備的處理方法，其特征在于：所述步驟S7為：基于圖像處理模塊，通過對噴淋磁懸液前后的圖像信息進行對比，基于圖像結構相似性、灰度差異度以及顏色豐富度三個特征，考慮到缺陷位置存在磁懸液殘留，接近于黑色，對圖像進行預分類。

6.根據權利要求1所述的基于視覺和磁粉相結合的水下無損探傷設備的處理方法，其特征在于：所述步驟S8為：基于圖像處理模塊，分類后的圖像通過MCF-VGG圖像分類模型聚類特征，實現對圖像的分類，再對分類后的圖像采取對應標記。