[發(fā)明專利]基于視覺和磁粉相結(jié)合的水下無損探傷設(shè)備及處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110261616.4
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112924466B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 南通大學(xué)
• 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

本發(fā)明公開了基于視覺和磁粉相結(jié)合的水下無損探傷設(shè)備及處理方法，采用磁粉和視覺相結(jié)合的方式面向水下管線進(jìn)行探傷作業(yè)，水下無損探傷設(shè)備包括：水下無損探傷裝置和水下可移動平臺，水下無損探傷裝置固定于水下可移動平臺；其中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，水下可移動平臺主要包括運(yùn)動控制模塊。本發(fā)明采用運(yùn)動控制模塊實(shí)現(xiàn)水下可移動平臺的定位和移動；采用探傷儀控制模塊實(shí)現(xiàn)磁懸液的噴淋；采用攝像模塊采集水下磁粉探傷儀吸附管線前后的圖像信息；采用通信模塊上傳位置信息以及圖像信息；通過對磁粉探傷數(shù)據(jù)和視覺圖像數(shù)據(jù)提煉并融合高層語義信息，實(shí)現(xiàn)了對水下管線的自主巡檢和無損探傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下無損探傷技術(shù)領(lǐng)域，具體為基于視覺和磁粉相結(jié)合的水下無損探傷設(shè)備及處理方法。

背景技術(shù)

隨著海洋資源的不斷開發(fā)，海上的移動裝置和固定裝置越來越多，為方便能源的運(yùn)輸，水下管線也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，當(dāng)海底管線埋深不足時，海底波流反復(fù)沖刷會造成管線連接處發(fā)生疲勞破壞；航錨或者是船上落物撞擊也會造成管線損傷，嚴(yán)重時會造成管線斷裂；若管線鋪設(shè)在砂質(zhì)海床等存在很大的流變性的不穩(wěn)定海床上，有時會由于海床塌陷、滑動、沖蝕而發(fā)生強(qiáng)度或變形破壞。所以，海底管線需要定期檢修。

傳統(tǒng)管線水下無損探傷技術(shù)主要依賴于人工下潛探傷，作業(yè)人員需要長時間待在海底完成檢測作業(yè)，上述過程不僅對工作人員的身體素質(zhì)要求很大，檢測結(jié)果也參差不齊，相關(guān)水下探傷器的研究最多涉及到水下探傷器自主探傷以及圖像信息傳輸?shù)牧鞒蹋瑘D像分析仍需人工完成，目前急需一種新的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于視覺和磁粉相結(jié)合的水下無損探傷設(shè)備及處理方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于視覺和磁粉相結(jié)合的水下無損探傷設(shè)備,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(guī)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(yùn)動控制模塊，所述運(yùn)動控制模塊包括深度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、萬向輪、吸附裝置和推進(jìn)器，所述深度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)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(jìn)器均安裝于水下可移動平臺底部。

優(yōu)選的，所述水下無損探傷裝置還包括萬向節(jié)、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(jié)固定在水下可移動平臺上，通過調(diào)節(jié)萬向節(jié)調(diào)整各模塊角度，所述磁懸液通過軟管以及磁懸液噴淋頭進(jìn)行噴淋。

優(yōu)選的，處理方法包括以下步驟：

S1.水下無損探傷實(shí)時控制系統(tǒng)基于運(yùn)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(shí)時控制系統(tǒng)巡檢工件，噴淋磁懸液；

S3.水下無損探傷實(shí)時控制系統(tǒng)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(shí)時控制系統(tǒng)巡檢工件，探傷儀吸附磁懸液；

S5.水下無損探傷實(shí)時控制系統(tǒng)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(jìn)行對比，找出差異點(diǎn)；

S7.基于結(jié)構(gòu)相似性、灰度差異度、顏色豐富度標(biāo)記差異點(diǎn)圖像；

S8.基于MCF-VGG圖像分類模型對預(yù)處理過的圖像進(jìn)行聚類并上傳。

優(yōu)選的，所述步驟S1具體為：所述運(yùn)動控制模塊，調(diào)節(jié)吸附模塊與管線之間的相對吸附力實(shí)現(xiàn)吸附功能，通過萬向輪以及對推進(jìn)器的控制，實(shí)現(xiàn)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?shù)絇C。