一种基于OpenMV的水下管道巡线方法技术

本发明专利技术提供一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法应用于水下设备，包括电源模块、OpenMV摄像头、传感器模块、动力模块、控制器。该方法的实现通过电源模块供电，控制器处理接收到的OpenMV摄像头反馈的拟合直线的数据和传感器模块发送的水下设备的运动状态的数据，通过动力模块控制水下设备做出相应反应的运动，驱动水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动，从而保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线，完成对水下管道进行全方位检测排查的工作及提高检测排查效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于OpenMV的水下管道巡线方法
本专利技术涉及水下管道领域，具体而言，涉及一种基于OpenMV的水下管道巡线方法。
技术介绍
水下管道是敷设在江、河、湖、海的水下用来输送液体、气体或松散固体的管道，其不受水深、地形等条件限制，输送效率高、耗能少，但检查和维修较困难。水下管道所处环境恶劣，水下设施如果发生事故，就会引发矿产资源的外流，轻则浪费资源，重则威胁作业及相关人员的生命安全，对海洋生态系统和环境造成毁灭性的灾难。因此，需对水下的管道铺设设施进行必要的阶段性检测排查。目前，要对水下管道进行检测排查，主要采用潜水员水下作业的方式，人工完成难度及工作量很大，存在很多危险及受限于潜水员的下潜深度只适合浅水区，不适合深水区，从而不能全方面地检测排查每个位置，需进行多次检测，甚至还会出现检测结果产生错判的情况，这导致浪费了很多时间及精力，并且效率很低。因此，可以使用水下设备代替人工下潜对水下管道进行检测排查工作，而要利用水下设备对水下管道进行检测排查工作最基本的要求就是水下设备能够沿着水下管道巡线，这样可以全方位检测到水下管道。为了解决水下设备能够沿着水下管道巡线的问题，利用水下设备完成对水下管道进行全方位检测排查的工作及提高工作效率，专利技术一种能够沿着水下管道巡线的方法显得尤其重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法可以使水下设备能够沿着水下管道巡线，以便利用水下设备代替人工完成水下管道全方位检测排查工作，提高工作效率。为解决上述难题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法应用于水下设备，包括电源模块、OpenMV摄像头、传感器模块、动力模块、控制器。所述电源模块用于给所述OpenMV摄像头、所述传感器模块、所述动力模块和所述控制器供电。所述OpenMV摄像头用于采集水下管道的图像信息，并对图像进行二值化处理后反馈数据给所述控制器处理。所述传感器模块用于实时监测所述水下设备的运动状态，对所述水下设备的运动状态做出相应反应，发送所述水下设备运动状态的数据给所述控制器处理。所述动力模块用于作为所述水下设备的动力装置，驱动所述水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动。所述控制器与所述OpenMV摄像头、所述传感器模块、所述动力模块连接，用于处理所述OpenMV摄像头反馈的数据，接收所述传感器模块发送的数据，对所有数据进行处理后，控制动力模块驱动所述水下设备运动，保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线。一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，包括以下步骤：S1、所述OpenMV摄像头采集水下管道的图像信息，对图像进行二值化处理，通过OpenMV阈值编辑器调节阈值，使我们要识别的水下管道变成白色，其他物体变成黑色，将得到的LAB阈值保存下来，然后调用函数，将图像转化为二值图像，从图像中提取出管道后，进行线性回归算法，将管道拟合成一条直线，该直线可以代替管道的偏移情况，返回直线的角度偏移和截距偏移，然后反馈拟合直线的数据给所述控制器；S2、所述控制器在接收到所述OpenMV摄像头反馈的拟合直线的数据时，对数据进行数字滤波，处理完成的数据交给PID控制器进行PID计算，算出需要输出的修正值，调节PID大小达到一个使所述水下设备运行状态最好的值；S3、所述传感器模块根据实时监测到的所述水下设备运动状态的横滚角、俯仰角和航向角，对所述水下设备的运动状态做出相应反应，发送所述水下设备的运动状态的数据给所述控制器；S4、所述控制器处理接收到的所述OpenMV摄像头反馈的拟合直线的数据和所述传感器模块发送的所述水下设备的运动状态的数据，结合PID闭环控制，通过所述动力模块控制所述水下设备做出相应反应的运动，驱动所述水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动，达到沿管道巡线的效果，从而保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线；当所述拟合直线不发生偏移时，所述控制器控制动力模块驱动所述水下设备在水中向前或向后运动；当所述拟合直线向左偏移时，所述控制器控制动力模块驱动所述水下设备在水中向左运动；当所述拟合直线向右偏移时，所述控制器控制动力模块驱动所述水下设备在水中向右运动。有益效果：本专利技术提供的一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法的实现通过电源模块供电，控制器处理接收到的OpenMV摄像头反馈的拟合直线的数据和传感器模块发送的水下设备的运动状态的数据，结合PID闭环控制，通过动力模块控制水下设备做出相应反应的运动，驱动水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动，从而保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线，完成对水下管道进行全方位检测排查的工作及提高检测排查效率。附图说明图1是本专利技术的一种基于OpenMV的水下管道巡线方法的连接结构示意图；图2是本专利技术的一种基于OpenMV的水下管道巡线方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供一种基于OpenMV的水下管道巡线方法。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下将参照本专利技术实施方式中的附图对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的实施方式仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，其为本专利技术的一种基于OpenMV的水下管道巡线方法的连接结构示意图。如图所示，包括电源模块1、OpenMV摄像头2、传感器模块3、动力模块4、控制器5；一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法应用于水下设备，以使水下设备可以沿着水下管道巡线。所述电源模块1用于给所述OpenMV摄像头2、所述传感器模块3、所述动力模块4和所述控制器5供电。所述OpenMV摄像头2用于采集水下管道的图像信息，并对图像进行二值化处理后反馈数据给所述控制器5处理。所述传感器模块3用于实时监测所述水下设备的运动状态，对所述水下设备的运动状态做出相应反应，发送所述水下设备的运动状态的数据给所述控制器5处理。所述动力模块4用于作为所述水下设备的动力装置，驱动所述水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动。所述控制器5与所述OpenMV摄像头2、所述传感器模块3、所述动力模块4连接，用于处理所述OpenMV摄像头2反馈的数据，接收所述传感器模块3发送的数据，对所有数据进行处理后，控制动力模块4驱动所述水下设备运动，保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线。请参阅图2，其为本专利技术的一种基于OpenMV的水下管道巡线方法的流程图，如图所示，包括以下步骤：S1、所述OpenMV摄像头2采集水下管道的图像信息，对图像进行二值化处理，通过OpenMV阈值编辑器调节阈值，使我们要识别的水下管道变成白色，其他物体变成黑色，将得到的LAB阈值保存下来，然后调用函数，将图像转化为二值图像，从图像中提取出管道后，进行线性回归算法，将管道拟合成一条直线，该直线可以代替管道的偏移情况，返回直线的角度偏移和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法应用于水下设备，其特征在于，/n包括电源模块（1）、OpenMV摄像头（2）、传感器模块（3）、动力模块（4）、控制器（5）；/n所述电源模块（1）用于给所述OpenMV摄像头（2）、所述传感器模块（3）、所述动力模块（4）和所述控制器（5）供电；/n所述OpenMV摄像头（2）用于采集水下管道的图像信息，并对图像进行处理后反馈数据给所述控制器（5）处理；/n所述传感器模块（3）用于实时监测所述水下设备的运动状态，对所述水下设备的运动状态做出相应反应，发送所述水下设备的运动状态的数据给所述控制器（5）处理；/n所述动力模块（4）用于作为所述水下设备的动力装置，驱动所述水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动；/n所述控制器（5）与所述OpenMV摄像头（2）、所述传感器模块（3）、所述动力模块（4）连接，用于处理所述OpenMV摄像头（2）反馈的数据，接收所述传感器模块（3）发送的数据，对所有数据进行处理后，控制所述动力模块（4），所述动力模块（4）驱动所述水下设备运动，保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，该方法应用于水下设备，其特征在于，
包括电源模块（1）、OpenMV摄像头（2）、传感器模块（3）、动力模块（4）、控制器（5）；
所述电源模块（1）用于给所述OpenMV摄像头（2）、所述传感器模块（3）、所述动力模块（4）和所述控制器（5）供电；
所述OpenMV摄像头（2）用于采集水下管道的图像信息，并对图像进行处理后反馈数据给所述控制器（5）处理；
所述传感器模块（3）用于实时监测所述水下设备的运动状态，对所述水下设备的运动状态做出相应反应，发送所述水下设备的运动状态的数据给所述控制器（5）处理；
所述动力模块（4）用于作为所述水下设备的动力装置，驱动所述水下设备在水中向前、向后、向左、向右运动；
所述控制器（5）与所述OpenMV摄像头（2）、所述传感器模块（3）、所述动力模块（4）连接，用于处理所述OpenMV摄像头（2）反馈的数据，接收所述传感器模块（3）发送的数据，对所有数据进行处理后，控制所述动力模块（4），所述动力模块（4）驱动所述水下设备运动，保证所述水下设备在水中沿着水下管道平稳巡线。


2.根据权利要求1所述的一种基于OpenMV的水下管道巡线方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、所述OpenMV摄像头（2）采集水下管道的图像信息，对图像进行二值化处理，通过OpenMV阈值编辑器调节阈值，使我们要识别的水下管道变成白色，其他物体变成黑色，将得到的LAB阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：江根萍，丁溶，罗成，胡涛，周海松，苏亮，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43