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原文传递一种适用于管道内焊缝的定位方法

专利名称：	一种适用于管道内焊缝的定位方法
摘要：	本发明公开了一种适用于管道内焊缝的定位方法及系统，属于管道焊缝检测技术领域。首先建立管道内焊缝的定位坐标系，并确定管道内焊缝的方位表征方式；确定管道内焊缝的宽度；手动获取管道内的焊缝图像，进行分割后建立焊缝图像直方图；然后远程采集管道内图像，进行分割后建立管道内图像的直方图，并与建立的焊缝图像直方图进行比较；若统计数据的相似度小于设定值，则采集的管道内图像不是焊缝图像；若统计数据的相似度不小于设定值，则利用最小框选的范围对采集的管道内图像进行验证，若确定是焊缝图像，标注该焊缝在定位坐标系中的坐标值和方位，完成管道内焊缝的定位。本发明操作简便、定位准确、可远程操控，焊缝图像识别率高、识别速度快。
专利类型：	发明专利
申请人：	江苏华电昆山热电有限公司;西安热工研究院有限公司
发明人：	程实;张大伟;李建新;李太江;李巍;杨飚;李凡;刘忠源;李生文;秦一兮;魏姝姝;姜伟海;李聚涛
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-21T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-13T00:00:00+0800
申请号：	CN202211151991.4
公开号：	CN115598131A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	张宇鸽
分类号：	G01N21/88;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/88
申请人地址：	215334 江苏省苏州市昆山开发区高鼎路6号;
主权项：	1.一种适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，包括： S1：建立管道内焊缝的定位坐标系，并确定管道内焊缝的方位表征方式； S2：确定管道内焊缝的宽度； S3：手动获取管道内的焊缝图像，进行分割后建立焊缝图像直方图； S4：远程采集管道内图像，进行分割后建立管道内图像的直方图，并与S3建立的焊缝图像直方图进行比较；若统计数据的相似度小于设定值，则采集的管道内图像不是焊缝图像；若统计数据的相似度不小于设定值，则转S5； S5：利用S2得到的管道内焊缝的宽度，确定最小框选的范围，对S4采集的管道内图像进行验证；若S4采集的管道内图像不是焊缝图像，则重复S4；若S4采集的管道内图像是焊缝图像，标注该焊缝在定位坐标系中的坐标值和方位，完成管道内焊缝的定位。 2.如权利要求1所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，S1具体为：根据管道的直径、壁厚和长度，建立单轴坐标系，并确定坐标方向和0度位置；将爬行小车的起点与坐标原点和0度位置重合；管道内焊缝位置采用坐标值和角度值进行表征。 3.如权利要求1所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，S2中，管道内焊缝的宽度范围根据管道直径、壁厚和焊接工艺资料确定。 4.如权利要求1所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，S3具体为：手动驱动爬行小车，利用摄像机人工获取焊缝图像，将焊缝图像分割成预定像素的图像，并进行图像灰度化处理，使图像灰度值在[min，max]范围内，建立焊缝图像直方图。 5.如权利要求1所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，S4具体为：远程控制爬行小车利用网络摄像机获取管道内图像，将管道内图像分割成预定像素的图像，并进行图像灰度化处理，使图像灰度值在[min，max]范围内，建立管道内图像直方图；将管道内图像直方图与S3建立的焊缝图像直方图进行比较，若两图中像素的灰度统计数据小于设定值，则采集的管道内图像不是焊缝图像；若统计数据的相似度不小于设定值，则网络摄像机获取的管道内图像为焊缝图像。 6.如权利要求4或5所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，根据管道的直径和壁厚将焊缝图像分割成预定像素的图像。 7.如权利要求5所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，将管道内图像直方图与S3建立的焊缝图像直方图进行比较时，利用大津法进行图像二值化，采用canny算法获取焊缝边界；若管道内图像直方图与S3建立的焊缝图像直方图中像素的灰度统计数据相似度小于设定值，则网络摄像机获取的图像不是焊接图像，驱动爬行小车继续行进采集管道内图像。 8.如权利要求1所述的适用于管道内焊缝的定位方法，其特征在于，S5具体为：最小框选的宽度为S2得到的管道内焊缝的宽度，长度为图像分割的长度值；移动最小框选的中心点与管道内图像边界的中心点重合，统计最小框选范围内的边界像素点数，若边界像素点数85％在最小框选范围内，则管道内图像为焊缝图像；否则，旋转最小框选90°，进行像素点统计若边界像素点数85％在最小框选范围内则为焊缝图像，完成管道内焊缝的定位；若旋转3次后仍不满足若边界像素点数85％在最小框选范围内，则该图像不是焊缝。