详情

原文传递一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法

专利名称：	一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法
摘要：	本发明涉及管道及格架类机器人应用技术领域，具体公开了一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法。该装置中PMC操作平台安装在PMC行车上，并在PMC操作平台上布置有检测终端和检测控制器，在PMC行车上安装的行车吊钩上吊有燃料件抓具，通过燃料抓具携带检测机构移动至位于乏燃料水池中的燃料格架，检测控制器通过电缆与检测机构相连接，用于控制检测机构对燃料格架进行孔洞定位测量和内壁检测。该装置无需人到乏池进行定位操作，可通过图像自动定位可快速矫正PMC行车与燃料格架口位置偏差，定位效率及精度高；内壁锈蚀自动识别完成内壁锈蚀的检测，并可完成锈蚀位置的确定，便于检修；在高辐射环境下减小了人员辐射剂量，大大保护了人员安全。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	核动力运行研究所
发明人：	胡伟;李宜全
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201711461805.6
公开号：	CN109975303A
代理机构：	核工业专利中心
代理人：	李东斌
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区民族大道1021号
主权项：	1.一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，其特征在于：该装置包括PMC行车(1)、PMC操作平台(2)、检测终端(3)以及检测机构(8)，其中，PMC操作平台(2)安装在PMC行车(1)上，并在PMC操作平台(2)上布置有检测终端(3)和检测控制器(4)，在PMC行车(1)上安装的行车吊钩(6)上吊有燃料件抓具(7)，通过燃料抓具(7)携带检测机构(8)移动至位于乏燃料水池(11)中的燃料格架(9)，检测控制器(4)通过电缆(5)与检测机构(8)相连接，用于控制检测机构(8)对燃料格架(9)进行孔洞定位测量和内壁检测。 2.根据权利要求1所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，其特征在于：所述的检测机构(8)上部分为燃料组件上管座结构，下部分结构为两节连接杆结构，并在连接杆最下端设有摄像头组件及灯光组件。 3.根据权利要求2所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，其特征在于：所述的摄像头组件中心与检测机构(8)上部分燃料组件上管座部件中心同轴；所述的摄像头为全景摄像头，不低于200万像素。 4.根据权利要求2所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，其特征在于：所述的检测机构(8)及其上安装的摄像头组件的总体长度与燃料组件长度一致。 5.根据权利要求1所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，其特征在于：所述的检测终端(3)中具有图像定位测量模块，其可以测量出燃料格架口的物理中心位置坐标，并计算与摄像机即PMC行车中心坐标值之差，并反馈给PMC控制中心进行坐标修正，从而矫正PMC吊具位移至燃料格架口正上方；同时，定位测量模块可按燃料格架编号进行数据存储，其可自动识别燃料格架内壁锈蚀形状，并测出其与燃料格架口的垂直距离。 6.根据权利要求1所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，其特征在于：所述的检测控制器(4)通过电缆(5)与检测机构(8)连接，通过检测控制器(4)可控制摄像头照明灯光亮度、相机曝光时间以及相机信号增益。 7.一种用于孔洞定位测量和内壁检测的方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：步骤1、利用执行机构将检测机构移动至被检目标口处，并利用目标轮廓特征点的坐标提取进行坐标矫正，并完成定位检测；步骤2、利用执行机构将检测机构移入目标内，计算获得目标位置信息，并进行图像矫正存储。 8.根据权利要求7所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：步骤1.1、利用执行机构将检测机构中的摄像头定位在孔或格架口目标正前方；步骤1.2、进行目标图像采集，并进行图像矫正；步骤1.3、对矫正后的图像进行目标轮廓特征点坐标提取，并获得目标轮廓中心点坐标与执行机构坐标的差值；步骤1.4、将差值反馈至检测控制器进行坐标矫正，完成定位检测。 9.根据权利要求7所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：步骤2.1、利用执行机构将检测机构中的摄像头移入孔或格架内；步骤2.2、记录执行机构位移速度和进入时间，并在到达目标位置后，根据速度和时间获得位移距离；步骤2.3、采集并对目标位置图像进行矫正，并对内壁目标图像进行边缘检测；利用Canny算子对目标图像边缘进行轮廓提取；步骤2.4、对目标边缘轮廓内像素进行像素颜色填充，记录填充后的图像，完成内壁检测识别。 10.根据权利要求8所述的一种用于孔洞定位测量和内壁检测的方法，其特征在于：所述步骤1.3具体包括：步骤1.3.1、对燃料格架口图像提取坐标，获得目标轮廓中心点坐标理论值与执行机构坐标实际值的差值；设相机中心点为O(0,0)，所要计算获得中心点为P；图像矫正后提取燃料格架方形口四个角坐标值为A(XA，YA)、B(XR，YR)、C(XC，YC)、D(XD，YD)；图像比例尺系数方口边长a，则可以求出P(XP，YP) 则可以计算出P与O的偏差值(ΔX，ΔY)：步骤1.3.2、对圆形孔洞口图像提取坐标，获得目标轮廓中心点坐标理论值与执行机构坐标实际值的差值；设相机中心点为O(0,0)，所要计算获得中心点为P；图像矫正后提取圆孔上面坐标值A(XA，YA)、B(XB，YB)、C(XC，YC)。图像比例系数为圆孔半径则可列出P(XP，YP)的方程式：进而求出P(XP，YP)的唯一解；则可以计算出P与O的偏差值(ΔX，ΔY)：
所属类别：	发明专利