本申请公开了一种自行智能管道3D成像及测量装置，自行机构，用于在所述管壁内自行行走，所述自行机构形成自行信息；旋转测量机构，设于所述自行机构，包括旋转机构、测距传感器和图像摄取器，所述测距传感器和图像摄取器设于所述旋转机构，所述测距传感器用于测量所述管壁的径向信息，所述图像摄取器用于测量所述管壁的轴向信息；及处理器，分别与所述自行机构和所述旋转测量机构耦接，用于根据所述自行信息、所述径向信息和所述轴向信息形成所述管壁的所述3D图像；所述自行智能管道3D成像及测量装置能够在自行前进或者后退的过程中对管壁进行3D的图像测量，形成清晰、完整且无损的管壁3D图像，方便管壁的质量或者不良分析。方便管壁的质量或者不良分析。方便管壁的质量或者不良分析。
【技术实现步骤摘要】
一种自行智能管道3D成像及测量装置及其测量方法
[0001]本申请属于测量领域，尤其是涉及一种自行智能管道3D成像及测量装置和其测量方法。
技术介绍
[0002]随着管道的广泛应用，对于管道的测量越来越受到重视，管道内壁的测量对于管壁的质量或者不良分析具有重要的意义。现有的管道内壁的测量一般通过激光扫描的方式进行测量或者直接采用2D或者3D的相机进行拍摄，但是这些方法都不能有效形成真实的3D图像，而且得到的管道内壁一般都比较粗糙，对于高精密的分析来说远远不够，无法对细微的缺陷进行检测，另外管道得内壁也存在凹凸不平的缺陷，使得测量装置在行走的过程中颠簸，造成测量不真实。
技术实现思路
[0003]本申请为了克服现有技术的不足，提供一种自行智能管道3D成像及测量装置，采用自行测量管壁，通过激光的对点测距来获得深度、角度，并智能地形成3D图像，能够适用于凹凸不平的管道内壁的测量，方便管壁的质量或者不良分析。
[0004]为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：一种自行智能管道3D成像及测量装置，用于管壁的3D图像，其特征在于，包括：自行机构，用于在管壁内自行行走，所述自行机构形成自行信息；旋转测量机构，设于所述自行机构，包括旋转机构、测距传感器和图像摄取器，所述测距传感器和图像摄取器设于所述旋转机构，所述测距传感器用于测量所述管壁的径向信息，所述图像摄取器用于测量所述管壁的轴向信息；及处理器，分别与所述自行机构和所述旋转测量机构耦接，用于根据所述自行信息、所述径向信息和所述轴向信息形成所述管壁的3D图像。
[0005]进一步地，所述旋转测量机构还包括：支撑机构，用于支撑所述旋转机构、所述测距传感器和所述图像摄取器，包括：立柱，设于所述自行机构的前端部；支撑架，设于所述立柱，且突出所述自行机构；及连接件，设置在所述立柱和所述支撑架内，用于连接所述处理器和所述旋转机构。
[0006]进一步地，所述旋转机构包括：旋转支架，设置在所述支撑架的中间部位，用于安装所述测距传感器；及电机，设于所述旋转支架，用于驱动所述旋转支架围绕所述支撑架的中心轴作360度旋转。
[0007]进一步地，所述测距传感器包括：第一激光测距传感器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的0度位置上；第二激光测距传感器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的120度位置上；及
第三激光测距传感器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的240度位置上；其中，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器用于测量所述管壁的径向信息。
[0008]进一步地，所述测距传感器还包括：第一红外激光发生器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的0度位置上，与所述第一激光测距传感器耦合；第二红外激光发生器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的120度位置上，与所述第二激光测距传感器耦合；及第三红外激光发生器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的240度位置上，与所述第三激光测距传感器耦合；所述第一红外激光发生器、所述第二红外激光发生器和所述第三红外激光发生器用于为所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器进行导向。
[0009]进一步地，所述图像摄取器包括：第一180度广角摄像机，与所述处理器耦接，设置在所述支撑架的端部，且位于0度的位置上；第二180度广角摄像机，与所述处理器耦接，设置在所述支撑架的端部，且位于120度的位置上；及第三180度广角摄像机，与所述处理器耦接，设置在所述支撑架的端部，且位于240度的位置上；其中，所述第一180度广角摄像机、所述第二180度广角摄像机及所述第三180度广角摄像机分别摄取所述管壁的所述轴向信息，所述处理器根据所述轴向信息形成所述管壁的2D图像。
[0010]进一步地，所述自行机构包括：前驱机构，用于驱动所述旋转测量机构向前移动；后驱机构，用于驱动所述旋转测量机构向后移动；及步进电机，用于驱动所述前驱机构和所述后驱机构移动。
[0011]进一步地，所述处理器用于根据边缘相同的算法将所述轴向信息整合为一张图片。
[0012]进一步地，所述处理器还用于根据匹配算法在所述图片上记录测量位置，并用于控制所述测距传感器测量所述测量位置的径向信息；所述处理器还根据所述图片和所述径向信息，形成环形3D图像，并基于所述环形3D图像形成所述管壁的所述3D图像。
[0013]一种上述自行智能管道3D成像及测量装置进行管壁测量的方法，其特征在于：驱动自行机构向前或者向后移动；获取所述管壁的轴向信息；根据边缘相同的算法将所述轴向信息整合为一张图片；根据匹配算法在所述图片上记录测量位置；测量所述测量位置的径向信息；根据所述图片和所述径向信息，形成环形3D图像；及
基于所述环形3D图像形成所述管壁的所述3D图像。
[0014]本申请通过自行智能管道3D成像及测量装置能够智能化测量管壁的内部3D图像，使得管壁的内部检查更加方便和简单，该装置能够测量管壁的轴向信息和径向信息，并根据轴向信息和径向信息来生成管壁的3D图像，成像效果更加清晰和准确，更是通过旋转测量机构来实现对管壁内部的环形扫面，实现管壁内部复杂结构的成像，方便对于管壁内的质量或不良分析，而且在凹凸不平的管道内仍然可以真实、准确成像，适用于内壁状况复杂的管道的测量。
附图说明
[0015]图1为本申请的结构示意图；图2为本申请的旋转测量机构的结构示意图；图3为本申请的测量方法的流程图。
具体实施方式
[0016]在本申请的描述中，需要理解的是，术语等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0017]本申请的自行智能管道3D成像及测量装置，所谓管壁是指管道的内壁，通过对管道的内壁进行测量可以形成管壁的复杂结构，方便对管壁进行分析，其中，管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
[0018]在一实施例中，请参见图1，本申请的自行智能管道3D成像及测量装置包括自行机构1、处理器2和旋转测量机构3，其中处理器2和旋转测量机构3均设置在自行机构1上，且处理器2分别与自行机构1和旋转测量机构3耦接，耦接指通过电性连接或者网络连接的方式实现在处理器2和自行机构1、旋转测量机构3之间数据的传递。自行机构1可以在管壁内自行行走，通常自行机构1可以自主控制地在管壁内前行或者后退，且自行机构1在前行或者后退地过程中会形成自行信息，该自行信息传递到处理器2中进行处理。
[0019]在一些实施例中，自行机构1可以包括前驱机构、后驱机构和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自行智能管道3D成像及测量装置，用于对管道内部进行3D成像及高精度测量，其特征在于，包括：自行机构，用于在管壁内自行行走，所述自行机构形成自行信息；旋转测量机构，设于所述自行机构，包括旋转机构、测距传感器和图像摄取器，所述测距传感器和图像摄取器设于所述旋转机构，所述测距传感器用于测量所述管壁的径向信息，所述图像摄取器用于测量所述管壁的轴向信息；及处理器，分别与所述自行机构和所述旋转测量机构耦接，用于根据所述自行信息、所述径向信息和所述轴向信息形成所述管壁的3D图像。2.根据权利要求1所述的自行智能管道3D成像及测量装置，其特征在于，所述旋转测量机构还包括：支撑机构，用于支撑所述旋转机构、所述测距传感器和所述图像摄取器，包括：立柱，设于所述自行机构的前端部；支撑架，设于所述立柱，且突出所述自行机构；及连接件，设置在所述立柱和所述支撑架内，用于连接所述处理器和所述旋转机构。3.根据权利要求2所述的自行智能管道3D成像及测量装置，其特征在于，所述旋转机构包括：旋转支架，设置在所述支撑架的中间部位，用于安装所述测距传感器；及电机，设于所述旋转支架，用于驱动所述旋转支架围绕所述支撑架的中心轴作360度旋转。4.根据权利要求3所述的自行智能管道3D成像及测量装置，其特征在于，所述测距传感器包括：第一激光测距传感器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的0度位置上；第二激光测距传感器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的120度位置上；及第三激光测距传感器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的240度位置上；其中，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器用于测量所述管壁的径向信息。5.根据权利要求4所述的自行智能管道3D成像及测量装置，其特征在于，所述测距传感器还包括：第一红外激光发生器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的0度位置上，与所述第一激光测距传感器耦合；第二红外激光发生器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的120度位置上，与所述第二激光测距传感器耦合；及第三红外激光发生器，与所述处理器耦接，设于所述旋转支架的240...
【专利技术属性】
技术研发人员：张淼，钱德志，
申请(专利权)人：北京蜂盛蜜匀农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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