基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置及方法制造方法及图纸

技术编号:18233807 阅读:19 留言:0更新日期:2018-06-16 22:01
本发明专利技术提出一种基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置及方法,其中装置包括:图像采集装置、位移装置和上位机系统;所述图像采集装置设置在巡检平台上,包括:可360°旋转的图像采集器和与所述图像采集器配合的照明装置;所述位移装置控制巡检平台在槽型设施内的一个竖直平面A上移动,包括控制器、电机和滑轮系统;所述滑轮系统通过绳索将巡检平台吊入槽型设施内,绳索上设置有用于稳定巡检平台的配重块;所述槽型设施状态图像与所述图像采集器执行该次图像采集时所处的坐标共同传输至上位机系统。本发明专利技术填补了现有技术的空白,大大提升了现有技术的水平。 1

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置及方法
本专利技术属于基础设施日常维护领域,尤其涉及一种基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置及方法。
技术介绍
槽型设施是基础设施日常维护的常见项目。比如,水电站进水口门槽及其周边混凝土检查是每年机组大小修必查项目,这是因为门槽是水电站水工建筑物中缺陷高发部位,检查旨在检查电站进水口门槽、胸墙、底板、检修门水封等是否存在缺陷,并及时处理。进水口门槽顶部至底部高差在几十米至上百米不等,运维人员目前检查方式主要依靠坝顶门机及吊笼(吊笼大小:1m*0.7m)进入门槽底部检查。吊笼行程中,因快速闸门未吊离门槽,空间狭小仅能容纳一个吊笼,而致容易碰撞周边设施,具有一定危险性,且门槽内空气质量差、高空检查危险性高。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术采用以下技术方案:一种基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于,包括:图像采集装置、位移装置和上位机系统;所述图像采集装置设置在巡检平台上,包括:可360°旋转的图像采集器和与所述图像采集器配合的照明装置;所述位移装置控制巡检平台在槽型设施内的一个竖直平面A上移动,包括控制器、电机和滑轮系统;所述滑轮系统通过绳索将巡检平台吊入槽型设施内,绳索上设置有用于稳定巡检平台的配重块;所述照明装置设置在图像采集器镜头周部,并跟随图像采集器镜头旋转;所述位移装置可控制巡检平台在槽型设施内的一个点保持稳定;所述图像采集器执行一次图像采集的方式为:在巡检平台保持稳定的状态下进行360°旋转并同时进行延时摄影之后生成一张槽型设施状态图像;所述槽型设施状态图像与所述图像采集器执行该次图像采集时所处的坐标共同传输至上位机系统。优选地,所述图像采集器设有初始朝向,所述初始朝向为图像采集器执行一次图像采集开始之前和结束之后的朝向。优选地,所述初始朝向通过指南针进行定位。优选地,所述图像采集器采集的图像通过有线连接传输至上位机系统。优选地,所述上位机系统分别通过图像边缘检测滤波以及通过高光通道滤波处理采集的图像后,与历史图像数据进行的对比运算,判断巡检结果是否存在异常并输出异常点对应的图像采集坐标。以及,根据本专利技术装置的定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:执行预巡检,工作人员通过操作所述控制器控制巡检平台在槽型设施内的一个竖直平面A上的位移,通过图像采集器采集多张槽型设施状态图像,所述多张槽型设施状态图像覆盖槽型设施全部待巡检区域;步骤2:根据预巡检结果,将竖直平面A网点化,使所述图像采集器在每个所述网点执行一次图像采集之后生成的槽型设施状态图像覆盖槽型设施全部待巡检区域;步骤3:将全部所述网点的坐标量,参照位移装置控制巡检平台移动的初始位置,转换为位移装置控制巡检平台移动的位移量并输入控制器;步骤4:交替执行巡检平台移动和图像采集,完成槽型设施的自动巡检;步骤5:将首次自动巡检完成并由人工确认无异常的全部槽型设施状态图像进行图像边缘检测滤波和高光通道滤波后,作为边缘参照图像和高光参照图像存储在上位机系统中;步骤6:执行自动巡检完毕之后,将全部槽型设施状态图像进行图像边缘检测滤波后与边缘参照图像进行边缘对比运算,获得边缘对比图像;并将全部槽型设施状态图像进行高光通道滤波后与高光参照图像进行高光对比运算,获得高光对比图像;步骤7:根据边缘对比图像和高光对比图像判断巡检是否存在异常,并根据与异常图像同时上传的图像采集器坐标定位异常所在地点。优选地,所述图像边缘检测滤波的方法是:利用差分边缘检测或Reborts算子或Sobel算子或Prewitt算子或Kirsch算子或Laplace算子或Canny算子对图像进行滤波后得到边缘滤波图像;并将所述边缘滤波图像二值化;所述边缘对比运算的方法是:两幅图像求差;所述高光通道滤波的方法是:对图像进行通道滤波,得到仅包含图像中的高光点的高光滤波图像;对高光滤波图像反色后二值化;所述高光对比运算的方法是:两幅图像求差。本专利技术填补了现有技术的空白,大大提升了现有技术的水平,将现有的原始的人工巡检及异常定位的装置和方法直接升级为自动化的、智能化的系统,解决了人工维护的诸多不便的问题,如目前困扰水电站的巡检的人员安全性问题。同时,通过自动化的系统,槽型设施的效率大大提升,不仅节约了人力成本、降低了劳动强度,且借此能够实现巡检和异常定位的日常化、常态化以及大数据化,对当前基础设施建设和维护体系是一次重大革新。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明:图1是本专利技术实施例装置结构示意图;图2是本专利技术实施例定位方法流程示意图;图中:1-图像采集器;2-巡检平台;3-电机;4-滑轮系统;5-配重块;6-网点。具体实施方式为让本专利的特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,作详细说明如下:如图1所示,本实施例包括:图像采集装置、位移装置和上位机系统;图像采集装置设置在巡检平台2上,包括:可360°旋转的图像采集器1和与图像采集器1配合的照明装置;位移装置控制巡检平台2在槽型设施内的一个竖直平面A上移动,包括控制器、电机3和滑轮系统4;滑轮系统4通过绳索将巡检平台2吊入槽型设施内,绳索上设置有用于稳定巡检平台2的配重块5。其中,照明装置设置在图像采集器1镜头周部,并跟随图像采集器1镜头旋转。照明装置的照明区域与图像采集器1的视场范围匹配,能够保证图像采集始终保持在照明状态。位移装置可控制巡检平台2在槽型设施内的一个点保持稳定;图像采集器1执行一次图像采集的方式为:在巡检平台2保持稳定的状态下进行360°旋转并同时进行延时摄影之后生成一张槽型设施状态图像。在本实施例中,为实现状态图像和拍摄图像时坐标的匹配,槽型设施状态图像与图像采集器1执行该次图像采集时所处的坐标共同传输至上位机系统。为保证每次图像采集获得的图像的一致性,图像采集器1设有初始朝向,初始朝向为图像采集器1执行一次图像采集开始之前和结束之后的朝向。在本实施例中,初始朝向通过指南针进行定位。由于槽型设施内存在较多无线信号死角,在实施例中,图像采集器1采集的图像通过有线连接传输至上位机系统。为实现更加智能化的自动巡检和智能化的异常判断,本实施例中,上位机系统分别通过图像边缘检测滤波以及通过高光通道滤波处理采集的图像后,与历史图像数据进行的对比运算,判断巡检结果是否存在异常,并并输出异常点对应的图像采集坐标,以直接实现异常点的定位,方便进一步的人工确认或检修工作。具体地,如图1、图2所示,本实施例包括以下步骤:步骤1:执行预巡检,工作人员通过操作控制器控制巡检平台2在槽型设施内的一个竖直平面A上的位移,通过图像采集器1采集多张槽型设施状态图像,多张槽型设施状态图像覆盖槽型设施全部待巡检区域;步骤2:根据预巡检结果,将竖直平面A网点化,使图像采集器1在每个网点6执行一次图像采集之后生成的槽型设施状态图像覆盖槽型设施全部待巡检区域;步骤3:将全部网点6的坐标量,参照位移装置控制巡检平台2移动的初始位置,转换为位移装置控制巡检平台2移动的位移量并输入控制器;步骤4:交替执行巡检平台2移动和图像采集,完成槽型设施的自动巡检。步骤5:将首次自动巡检完成并由人工确认无异常的全部槽型设施状态图像进行图像边缘检测滤波和高光通道滤波后,作为边缘参照图像和高光本文档来自技高网...
基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置及方法

【技术保护点】
1.一种基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于,包括:图像采集装

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于,包括:图像采集装置、位移装置和上位机系统;所述图像采集装置设置在巡检平台上,包括:可360°旋转的图像采集器和与所述图像采集器配合的照明装置;所述位移装置控制巡检平台在槽型设施内的一个竖直平面A上移动,包括控制器、电机和滑轮系统;所述滑轮系统通过绳索将巡检平台吊入槽型设施内,绳索上设置有用于稳定巡检平台的配重块;所述照明装置设置在图像采集器镜头周部,并跟随图像采集器镜头旋转;所述位移装置可控制巡检平台在槽型设施内的一个点保持稳定;所述图像采集器执行一次图像采集的方式为:在巡检平台保持稳定的状态下进行360°旋转并同时进行延时摄影之后生成一张槽型设施状态图像;所述槽型设施状态图像与所述图像采集器执行该次图像采集时所处的坐标共同传输至上位机系统。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于:所述图像采集器设有初始朝向,所述初始朝向为图像采集器执行一次图像采集开始之前和结束之后的朝向。3.根据权利要求2所述的基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于:所述初始朝向通过指南针进行定位。4.根据权利要求3所述的基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于:所述图像采集器采集的图像通过有线连接传输至上位机系统。5.根据权利要求1所述的基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置,其特征在于:所述上位机系统分别通过图像边缘检测滤波以及通过高光通道滤波处理采集的图像后,与历史图像数据进行的对比运算,判断巡检结果是否存在异常并输出异常点对应的图像采集坐标。6.根据权利要求1所述基于图像识别的槽型设施异常自动定位装置的定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:执行预巡检...

【专利技术属性】
技术研发人员:王昕陈演李宇胜郑杰吴慧峰姜志宏郑金泰王静怡
申请(专利权)人:国网福建省电力有限公司国家电网公司福建水口发电集团有限公司
类型:发明
国别省市:福建,35

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