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原文传递一种数据采集终端

专利名称：	一种数据采集终端
摘要：	本发明提供了一种数据采集终端，包括摄像部，摄像部安装在磁力移动机构上，磁力移动机构能够附着在圆筒形工件上并沿着圆筒形工件的环形被测区作周向运动；当磁力移动机构完成一个圆周运动时，摄像部能够采集到环形被测区的全景图像数据；当磁力移动机构附着在圆筒形工件上未移动或者未作全周运动时，摄像部能够采集到环形被测区的局部图像数据。采用本发明的数据采集终端采集管道焊缝图像数据后，可以省去现场手动记录每道焊缝的工作量，至少能够大幅降低管道施工技术人员的劳动强度，能够将现场的管道焊缝记录效率提高约一倍，同时能够提高焊缝检测人员的工作效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆蕴明科技股份有限公司
发明人：	芦金焘;王璐
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-02T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-30T00:00:00+0800
申请号：	CN202211217263.9
公开号：	CN115541612A
代理机构：	重庆立川知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	廖明亮
分类号：	G01N21/95;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/95;G01N21/01
申请人地址：	401122 重庆市渝北区仙桃街道数据谷东路19号
主权项：	1.一种数据采集终端，包括摄像部(1)，其特征在于：所述摄像部(1)安装在磁力移动机构(2)上，磁力移动机构(2)能够附着在圆筒形工件(3)上并沿着圆筒形工件(3)的环形被测区(4)作周向运动；当磁力移动机构(2)完成一个圆周运动时，所述摄像部(1)能够采集到环形被测区(4)的全景图像数据；当磁力移动机构(2)附着在圆筒形工件(3)上未移动或者未作全周运动时，所述摄像部(1)能够采集到环形被测区(4)的局部图像数据。 2.根据权利要求1所述的数据采集终端，其特征在于：所述磁力移动机构(2)包括壳体(21)，在壳体(21)内部设置有驱动装置及其控制部件，在壳体(21)下部设置有磁力轮(22)，磁力轮(22)用于附着在圆筒形工件(3)上；在壳体(21)顶部设置有伸缩机构，伸缩机构的调节杆(23)能够横向伸缩，调节杆(23)与磁力轮(22)轴线平行，在调节杆(23)前端设置有滚动件(24)，滚动件(24)用于贴靠在圆筒形工件(3)表面，滚动件(24)轴线与磁力轮(22)轴线平行，滚动件(24)与磁力轮(22)位于环形被测区(4)两侧；所述摄像部(1)固定在调节杆(23)上，所述摄像部(1)的摄像头正对环形被测区(4)表面。 3.根据权利要求2所述的数据采集终端，其特征在于：所述滚动件(24)采用轴承或滚珠，在所述摄像部(1)的摄像头侧方且位于调节杆(23)上设置有补光灯(25)。 4.根据权利要求3所述的数据采集终端，其特征在于：所述圆筒形工件(3)为管道，所述环形被测区(4)为焊缝。 5.根据权利要求4所述的数据采集终端，其特征在于：所述伸缩机构包括两端敞口的外筒(31)，外筒(31)内穿设有带有齿部的调节杆(23)，外筒(31)上设置有旋钮(32)，旋钮(32)下端设置的齿轮与调节杆(23)上的齿部相啮合；顺时针旋转旋钮(32)时，调节杆(23)靠向磁力移动机构(2)一侧移动，逆时针旋转旋钮(32)时，调节杆(23)向远离磁力移动机构(2)一侧移动。 6.根据权利要求5所述的数据采集终端，其特征在于：所述摄像部(1)、所述磁力移动机构(2)的控制部件均连接控制器，控制器通讯连接云平台或计算机处理系统，云平台或计算机处理系统的存储器上存储有可在处理器上运行的程序，处理器执行所述程序时实现以下步骤/功能： S1，获取摄像部(1)反馈的图像数据，具体地：在圆筒形工件(3)上进行数据采集的起始位置，先控制磁力移动机构(2)和摄像部(1)开启，然后控制磁力移动机构(2)沿着圆筒形工件(3)匀速前行，同时对环形被测区(4)进行拍摄，当磁力移动机构(2)完成一个圆周运动时，将拍摄的环形被测区全景图像及其标识数据发送给云平台或计算机处理系统；云平台或计算机处理系统将所得数据进行处理后作为标准数据进行存储，所有圆筒形工件(3)上的标准数据共同构成标准数据库； S2，在圆筒形工件(3)上的任意位置，采集环形被测区(4)的局部图像，将所得局部图像进行处理后与标准数据库中的标准数据进行匹配； S3，根据匹配结果输出局部图像所属环形被测区对应的标识。 7.根据权利要求5所述的数据采集终端，其特征在于：所述摄像部(1)、所述磁力移动机构(2)的控制部件均连接控制器，控制器通讯连接云平台或计算机处理系统，云平台或计算机处理系统的存储器上存储有可在处理器上运行的程序，处理器执行所述程序时实现以下步骤/功能： S11，获取摄像部(1)反馈的图像数据，具体地：在圆筒形工件(3)上进行数据采集的起始位置，先控制磁力移动机构(2)和摄像部(1)开启，然后控制磁力移动机构(2)沿着圆筒形工件(3)匀速前行，同时对环形被测区(4)进行拍摄，当磁力移动机构(2)完成一个圆周运动时，将拍摄的环形被测区全景图像及其标识数据发送给云平台或计算机处理系统；云平台或计算机处理系统将所得数据进行纹路特征提取后与其标识作为标准纹路数据进行存储，所有圆筒形工件(3)上的标准纹路数据共同构成标准纹路数据库； S12，在圆筒形工件(3)上的任意位置，采集环形被测区(4)的局部图像，将所得局部图像进行纹路特征提取后与标准纹路数据库中的标准纹路数据进行匹配； S13，根据匹配结果输出局部图像所属环形被测区对应的标识，并在数据采集终端的显示界面进行显示。 8.根据权利要求5所述的数据采集终端，其特征在于：所述摄像部(1)、所述磁力移动机构(2)的控制部件均连接控制器，控制器通讯连接云平台或计算机处理系统，云平台或计算机处理系统的存储器上存储有可在处理器上运行的程序，处理器执行所述程序时实现以下步骤/功能： S21，获取摄像部(1)反馈的图像数据，具体地：在圆筒形工件(3)上进行数据采集的起始位置，先控制磁力移动机构(2)和摄像部(1)开启，然后控制磁力移动机构(2)沿着圆筒形工件(3)匀速前行，同时对环形被测区(4)进行拍摄，当磁力移动机构(2)完成一个圆周运动时，将拍摄的环形被测区全景图像及其标识数据发送给云平台或计算机处理系统；云平台或计算机处理系统将所得数据进行纹路特征提取后与其标识作为标准纹路数据进行存储，所有圆筒形工件(3)上的标准纹路数据共同构成标准纹路数据库； S22，对获取的环形被测区局部透射图像进行纹路特征提取后与标准纹路数据库中的标准纹路数据进行匹配； S23，根据匹配结果输出透射图像所属环形被测区对应的标识，并在数据采集终端的显示界面进行显示。 9.根据权利要求7或8所述的数据采集终端，其特征在于，所述纹路特征包括：焊缝的边缘轮廓线走向、熔池区横向轮廓线走向，标准节段下的熔池区横向轮廓线宽度、熔池区横向轮廓线数量、熔池区轮廓线弧度。 10.根据权利要求9所述的数据采集终端，其特征在于，对所得局部图像或所得局部透射图像进行纹路特征提取步骤包括： S01，获取所得局部图像或所得局部透射图像上的两个显著特征点，并将这两个显著特征点作为基准点； S02，获取两个著特征点之间的焊缝熔池区的横向轮廓线宽度、横向轮廓线数量、横向轮廓线弧度和横向轮廓线交叉点数量； S03，将步骤S02中所得特征信息与标准纹路数据库的相关信息进行比对，当步骤S02中所得特征信息与标准纹路数据库的相关信息吻合度高于98％时，给出匹配完成的结果，并输出所得局部图像或所得局部透射图像所属环形被测区对应的标识，并在数据采集终端的显示界面进行显示；反之，继续进行比对，直到匹配完成；还包括：步骤31，实时获取焊缝中心线41到图像左边界43的垂直距离L1，以及焊缝中心线41到图像右边界42的垂直距离L2；步骤32，判断同一时段TP内距离L1与距离L2的变化情况，并根据变化情况修正磁力移动机构2的行驶路径；具体地：如果同一时段TP内的距离L1逐渐变小且距离L2逐渐变大，则判定磁力移动机构2向右偏移，此时控制磁力移动机构2向左偏移，直到距离L1、距离L2分别与其对应的预设值相等时回正磁力移动机构2的方向；如果同一时段TP内的距离L1逐渐变大且距离L2逐渐变小，则判定磁力移动机构2向左偏移，此时控制磁力移动机构2向右偏移，直到距离L1、距离L2分别与其对应的预设值相等时回正磁力移动机构2的方向；其中，时段TP的时长设定为2-3秒，距离L1对应的预设值为磁力移动机构2行驶始点获取的焊缝中心线41到图像左边界43的垂直距离，距离L2对应的预设值均为磁力移动机构2行驶始点时获取的焊缝中心线41到图像右边界42的垂直距离。