[發明專利]基于視覺的管道檢測方法

在審

• 申請號: 202111459933.3
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114140537A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 王華;張真卿;嚴健;陳家威;蔣一銘;尹力;王卿義;周廣泉;李奇峰;朱亞軍
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/13;G06T7/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 謝明暉

本公開的實施例提供了基于視覺的管道檢測方法、裝置、設備和計算機可讀存儲介質。所述方法包括對雙目設備進行相機標定；通過已完成相機標定的雙目設備，采集多張不同角度的管線裂縫圖像；對所述管線裂縫圖像進行優化，得到預處理圖像；基于所述相機的標定結果，將所述預處理圖像中的點轉化為世界坐標系下的三維坐標，得到管道裂縫表面的三維點云；基于所述三維點云，構建管道的三維圖像，完成管道檢測。以此方式，提高了對管道裂縫的檢測效率和準確率。

技術領域

本公開的實施例一般涉及管道裂縫檢測領域，并且更具體地，涉及基于視覺的管道檢測方法、裝置、設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

裂縫是地下管道最常見的損壞，地下管道中的裂縫大小是地下管道壽命評估的標準之一，對裂縫的檢測是具有普遍性的技術難題。現有的裂縫檢測手段主要有：圖像處理、超聲波檢測等方法。

超聲波檢測法局限于檢測表面狀況，在檢測表面比較平整時檢測效果較好，對于不平整的地下管道難以達到理想的檢測效果；

圖像處理檢測要求裂縫具有比較高的對比度與較好的連續性，然而在工況復雜的地下管道，單一的采用圖像處理無法保證裂縫檢測的準確性。

發明內容

根據本公開的實施例，提供了一種基于視覺的管道檢測方案。

在本公開的第一方面，提供了一種基于視覺的管道檢測方法。該方法包括：

對雙目設備進行相機標定；

通過已完成相機標定的雙目設備，采集多張不同角度的管線裂縫圖像；

對所述管線裂縫圖像進行優化，得到預處理圖像；

基于所述相機的標定結果，將所述預處理圖像中的點轉化為世界坐標系下的三維坐標，得到管道裂縫表面的三維點云；基于所述三維點云，構建管道的三維圖像，完成管道檢測。

進一步地，所述對雙目設備進行相機標定包括：

通過雙目設備，獲取包括標定板的圖像；

基于張氏標定法，對所述圖像進行處理，建立成像模型，完成相機標定。

進一步地，所述對所述管線裂縫圖像進行優化，得到預處理圖像包括：

基于所述成像模型，去除所述管線裂縫圖像中的像素畸變，得到第一圖像；

基于所述第一圖像的灰度值，采用預設的濾波方法對所述第一圖像進行濾波處理，得到第二圖像；

對所述第二圖像進行腐蝕和/或膨脹，得到預處理圖像。

進一步地，所述基于所述相機的標定結果，將所述預處理圖像中的點轉化為世界坐標系下的三維坐標，得到管道裂縫表面的三維點云包括：

選取所述預處理圖像中任一點的灰度值，基于所述灰度值和相機參數，通過預設公式計算圖像中裂縫深度值；

基于所述相機的標定結果和所述裂縫深度值，將所述預處理圖像中的點轉化為世界坐標系下的三維坐標，得到管道裂縫表面的三維點云。

進一步地，所述基于所述三維點云，構建管道的三維圖像，完成管道檢測包括：

基于所述三維點云，通過mesh函數構建管道的三維圖像。

進一步地，還包括：

對所述預處理圖像進行黑色空洞消除，得到裂縫掩膜圖像；

基于所述裂縫掩膜圖像，對預處理圖像進行背景處理，去除所述管道的三維圖像背景不均造成的三維重建偏差。

進一步地，所述對所述預處理圖像進行黑色空洞消除，得到裂縫掩膜圖像包括：