基于三维的管道裂痕检测方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于三维的管道裂痕检测方法、装置、设备和存储介质，利用深度摄像头对管道进行三维重建，深度摄像头所获取的数据不受亮度限制，数据量比图像多了深度信息，可以更好的将数据进行分析。利用PCL库将深度摄像头获取的数据进行三维重建，重建出一个管道的三维模型，并对这三维模型进行精细化，将生成的模型纹理化，得出该模型裂痕特征。通过之前对管道正常状态时的三维重建，用管道的正常状态与待测状态进行比对，若待测状态出现问题，将再次识别该物体，以两次重建及比对来确保该物体是否出现问题。本发明专利技术通过增加深度信息并将深度信息进行充分利用，以减少图像识别时出现误判，由于不受亮度环境限制，从而提高判断的准确性。

Method, device, equipment and storage medium of pipe crack detection based on 3D

【技术实现步骤摘要】
基于三维的管道裂痕检测方法、装置、设备和存储介质
本专利技术涉及管道裂痕检测
，尤其是一种基于三维的管道裂痕检测方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
管道在石油化工等生产中占有极其重要的地位。因此，及时和准确地检测出管道的缺陷和隐患,对保证社会生产和生活以及人民的生命财产具有重要的实际意义。目前针对管道裂缝的特点，都是采用图像处理的方法对裂缝进行自动检测识别，对采集到的管道裂缝图像进行灰度化，再进行图像增强来降低图像中的噪声，然后选择合适的阈值行进分割，提取出裂缝特征。但图像处理所获得的管道信息只是二维的，其信息具有局限性，如果图像的亮度阈值不佳，会造成图像的质量不佳,而图像的质量问题会导致后续数据处理时衍生各类问题的出现。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于三维的管道裂痕检测方法、装置、设备和存储介质，利用深度摄像头对管道进行三维重建，深度摄像头所获取数据不受亮度限制，数据量比图像多了深度信息，可以更好的将数据进行分析。通过增加深度信息并将深度信息进行充分利用，以减少图像识别时出现误判，由于不受亮度环境的限制，从而提高了判断的准确性。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：第一方面，本专利技术实施例提出了一种基于三维的管道裂痕检测方法，包括：利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息；将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型；将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准；通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的出现；对裂痕的信息进行定位，并导出其位置信息。进一步，所述利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息包括：利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息，且多次获取该管道的多帧信息。进一步，所述将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型包括：将点云信息进行ICP配准、融合和三角化处理，并将三角化处理的信息多次纹理贴图，生成正常的三维模型和待测的三维模型。进一步，所述将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准包括：将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据从其纹理进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准。进一步，所述通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的出现包括：将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行纹理比对，利用其图像和三维模型，通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的出现。进一步，所述对裂痕的信息进行定位，并导出其位置信息包括：对裂痕的信息进行定位，将该裂痕与起始位置进行定位，并导出将该位置信息。第二方面，本专利技术实施例还提出了一种基于三维的管道裂痕检测装置，包括：获取数据模块，用于利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息；三维重建模块，用于将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型；模型位置确定模块，用于将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准；模型比对模块，用于通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的出现；确定裂痕位置模块，用于对裂痕的信息进行定位，并导出其位置信息。第三方面，本专利技术实施例还提出了一种基于三维的管道裂痕检测设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术第一方面所述的方法。第四方面，本专利技术实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行本专利技术第一方面所述的方法。本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本专利技术提供的一种基于三维的管道裂痕检测方法、装置、设备和存储介质，利用深度摄像头对管道进行三维重建，深度摄像头所获取的数据不受亮度限制，数据量比图像多了深度信息，可以更好的将数据进行分析。利用PCL库将深度摄像头获取的数据进行三维重建，重建出一个管道的三维模型，并对这三维模型进行精细化，将生成的模型纹理化，得出该模型裂痕特征。通过之前对管道正常状态时的三维重建，用管道的正常状态与待测状态进行比对，若待测状态出现问题，将再次识别该物体，以两次重建及比对来确保该物体是否出现问题。本专利技术通过增加深度信息并将深度信息进行充分利用，以减少图像识别时出现误判，由于不受亮度环境的限制，从而提高了判断的准确性。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术第一实施例中基于三维的管道裂痕检测方法的流程简图；图2是本专利技术第二实施例中基于三维的管道裂痕检测装置的结构简图；图3是本专利技术第三实施例中基于三维的管道裂痕检测设备的结构简图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本专利技术的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。下面结合附图，对本专利技术实施例作进一步阐述。如图1所示，本专利技术的第一实施例提供了一种基于三维的管道裂痕检测方法，包括但不限于以下步骤：S100:利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息；S200:将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型；S300:将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准；S400:通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维的管道裂痕检测方法，其特征在于，包括：/n利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息；/n将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型；/n将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准；/n通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的出现；/n对裂痕的信息进行定位，并导出其位置信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三维的管道裂痕检测方法，其特征在于，包括：
利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息；
将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型；
将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准；
通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的出现；
对裂痕的信息进行定位，并导出其位置信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于三维的管道裂痕检测方法，其特征在于，所述利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息包括：利用深度摄像头对管道获取深度信息，并深度信息转化成点云信息，且多次获取该管道的多帧信息。


3.根据权利要求1所述的一种基于三维的管道裂痕检测方法，其特征在于，所述将点云信息进行三维重构，生成正常的三维模型和待测的三维模型包括：将点云信息进行ICP配准、融合和三角化处理，并将三角化处理的信息多次纹理贴图，生成正常的三维模型和待测的三维模型。


4.根据权利要求1所述的一种基于三维的管道裂痕检测方法，其特征在于，所述将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准包括：将正常的三维模型的数据与待测的三维模型的数据从其纹理进行特征比对，确定出相互对应的位置，并将数据多次配准。


5.根据权利要求4所述的一种基于三维的管道裂痕检测方法，其特征在于，所述通过对待测的三维模型其中一片区域与正常的三维模型进行特征比对，查找哪个区域不能配准成功，则对该区域进行重新比对，再次确定该区域是否出现配准不成功的问题，若不成功，则判断为裂痕的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁淑芬，李云龙，李晓明，朱麟涛，吴曼华，李金恩，黄炜蓥，林创鸿，荘永全，林炜欣，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44