[發明專利]基于改進擴展特征金字塔模型的管道缺陷檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202210196175.9
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114266771B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 李清泉;郭文浩;王全;劉志;朱家松;朱松;元鵬鵬;李秋棪
• 申請（專利權）人: 深圳市智源空間創新科技有限公司;深圳市環水管網科技服務有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/20;G06V10/764;G06V10/80;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 深圳智匯遠見知識產權代理有限公司 44481
• 代理人: 聶磊;鄭江燕

本發明公開了一種基于改進擴展特征金字塔模型的管道缺陷檢測方法及裝置，屬于計算機領域。其中，該方法包括：采集管道內部曲面的原始圖像；對所述原始圖像進行畸變轉換，得到二維平面圖像；在多個尺度對所述二維平面圖像進行特征采樣，構建所述二維平面圖像的特征金字塔采樣模型，其中，所述特征金字塔采樣模型包括多個按照尺度排列的管道特征圖；基于所述特征金字塔采樣模型生成所述管道內部的缺陷特征圖；根據所述缺陷特征圖識別所述二維平面圖像在邊緣區域的缺陷類別。通過本發明，解決了相關技術中管道缺陷檢測的準確率低的技術問題，尤其是邊緣變形區域，提高了缺陷檢測和分類的準確性。

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體而言，涉及一種基于改進擴展特征金字塔模型的管道缺陷檢測方法及裝置。

背景技術

相關技術中，城市地下管網是城市雨水、污水排放的主要通道，是維持城市正常運行所必需的。管道內部缺陷不僅會造成污水泄漏、排水不暢等系統運行問題，還可能造成地面塌陷、環境污染等安全問題。因此，定期對地下管網進行全面檢查是及時發現風險、保障排水系統安全運行和維護的關鍵。

相關技術中，管道缺陷檢測方法一般分為基于圖像處理和非圖像處理兩大類。非圖像處理方法主要是通過激光雷達、聲納發射器等傳感器檢測管道內部健康狀況。這些方法的主要缺點是系統不能保證與管道中心對齊，不能捕獲關于管道的完整和詳細信息，并且檢測成本太高。基于圖像處理的方法通過攝影或錄像來記錄管道內部缺陷，這些方法可以快速獲取管道缺陷數據，是常用的管道缺陷檢測方法，例如，管道內窺鏡和管道閉路電視（Closed Circuit Television，CCTV）等常用設備用于通過圖像檢測管道缺陷。二維圖像處理技術已經成熟，利用二維圖像識別管道內部缺陷的方法有很多，如機器學習、計算機視覺自動識別和分類管道內部的缺陷，然而，這些方法都沒有對管道成像進行分析，僅將物體檢測方法應用于管道缺陷檢測，導致缺陷檢測精度存在瓶頸問題，在基于圖像的管道缺陷檢測研究中，二維圖像中信息的有效利用直接關系到圖像的采樣。現有的檢測方法沒有對管道成像進行分析，而是直接使用物體檢測方法進行缺陷檢測，導致精度存在瓶頸問題。管道內表面為三維表面，缺陷數據的細節很容易丟失，從而直接導致管道缺陷檢測的準確率低。

針對相關技術中存在的上述問題，目前尚未發現有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種基于改進擴展特征金字塔模型的管道缺陷檢測方法及裝置，以解決相關技術中管道缺陷檢測的準確率低的技術問題。

根據本申請實施例的一個方面，提供了一種基于改進擴展特征金字塔模型的管道缺陷檢測方法，包括：采集管道內部曲面的原始圖像；對所述原始圖像進行畸變轉換，得到二維平面圖像； 在多個尺度對所述二維平面圖像進行特征采樣，構建所述二維平面圖像的特征金字塔采樣模型，其中，所述特征金字塔采樣模型包括多個按照尺度排列的管道特征圖；基于所述特征金字塔采樣模型生成所述管道內部的缺陷特征圖；根據所述缺陷特征圖識別所述二維平面圖像在邊緣區域的缺陷類別。

進一步，對所述原始圖像進行畸變轉換，得到二維平面圖像，包括：確定二階徑向畸變系數k₁，k₂；遍歷所述原始圖像中的實際像素點在物理坐標系中的實際坐標點（x, y），采用以下畸變模型對所述實際坐標點（x, y）進行畸變轉換，得到二維平面圖像中理想像素點的對應坐標點：

其中，k₁，k₂為二階徑向畸變系數，r²=(x²+y²)。