一种新型孔内电视检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种新型孔内电视检测装置，通过在孔内探头中引入工业相机模组搭配图像处理器，实现孔内探头对待测孔壁快速检测，提高检测效率；实时获取孔内探头角度、深度信息，通过探头角度对实时图像截取拼接进行修正，同时结合当前深度信息，确保实时图像截取拼接无扭曲，且和当前深度、角度保持同步；通过实时获取三轴角速度信息，实现探头自动下放时，触底自动停止；通过引入绝对值编码器设置零点位置，实现孔内探头即使检测过程掉电再来电，孔内探头在提升过程中仍能在设定位置自动停止，避免将孔口扶正装置拉倒甚至将孔内探头的玻璃视窗摔碎，真正实现全程自动检测，无需人工干预。无需人工干预。无需人工干预。

【技术实现步骤摘要】
一种新型孔内电视检测装置


[0001]本专利技术涉及钻孔检测领域，尤其涉及待测钻孔孔壁检测场景，具体为一种新型孔内电视检测装置。

技术介绍

[0002]常规的孔内电视检测装置是通过孔内探头搭载摄像机模组的方法对钻孔中地质体的各种特征及细微构造进行查看，如孔壁裂缝、岩石结构、底层岩性等进行直观显示并定量分析，从而实现对待测钻孔质量进行判定。
[0003]常规的孔内电视检测装置存在以下缺陷：（1）孔内探头检测速度慢：受制于常规网络模组帧率和电力载波模块传输带宽限制，探头实时下放和提升检测速度不能过快，否则实时画面会存在拖尾和模糊，导致实时画面展示和截取拼接效果不理想；（2）图像拼接和实时深度/角度信息不同步：孔内探头在孔内由于自重会存在旋转的情况，借助探头扶正器避免探头旋转则会出现扶正器摩擦待测孔壁导致孔壁附着物下落，致使实时画面效果不佳，且会存在由于待测孔壁不规则，出现扶正器卡孔问题，因此实时检测时，常用的方法是借助罗盘和陀螺仪测试出探头相对上一时刻旋转过的角度，在图像展开拼接时，会依据此角度进行修正，但是实际上由于网络摄像机模组压缩解压存在几百毫秒延时，加上视频图像经线缆传输至控制端产生的延时，导致获取的旋转角度和画面并不同步，致使上一帧截取的图像和下一帧截图的图像拼接位置会存在明显扭转和错位，且深度信息由线缆车直接上传至控制端，也会导致实时画面和孔内深度信息存在一定的错位，最终导致图像截取拼接的画面和实际的深度信息无法对应；（3）孔内探头触底和触顶无法自动停止：现阶段孔内电视为了提高实时图像拼接质量，常规都采用电动绞车实现孔内探头匀速提升和下放，全程基本无需人工干预，此种机制下若操作人员没有一直盯着控制端查看孔内探头的运行状态，孔内探头触底时电动绞车仍然会继续放线，导致测试孔深大于实际孔深，最终导致测试结果异常；当探头提升快到孔口位置仍然继续收线，会导致孔内探头将孔口扶正装置拉倒甚至将孔内探头玻璃视窗摔碎。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种新型孔内电视检测装置，用以解决上述至少一个技术问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种新型孔内电视检测装置，包括：深度检测单元TU、网络通讯单元NU、主控单元MU、图像检测单元VU、传感检测单元SU、灯光驱动单元DU和照明单元LU；其中，所述网络通讯单元NU分别与深度检测单元TU、主控单元MU、图像检测单元VU相连，所述主控单元MU还与传感检测单元SU、灯光驱动单元DU和图像检测单元VU相连，所述灯光驱动单元DU还与照明单
元LU相连，所述照明单元LU还与图像检测单元VU相连；所述主控单元MU通过网络通讯单元NU接收控制端指令，根据指令执行以下动作：通过深度检测单元TU获取孔内探头的实时深度信息，通过灯光驱动单元DU调整照明单元LU输出的灯光强弱，通过图像检测单元VU获取待测孔壁的实时画面，通过传感检测单元SU获取孔内探头的姿态角度和温湿度信息，依据所述的实时深度信息和姿态角度信息对孔壁的实时画面进行截取拼接，并将所述的实时画面和截取拼接的图片通过网络通讯单元NU上传至控制端进行显示，同时依据所述的温湿度信息对孔内探头腔体内的运行环境进行监测。
[0006]进一步地，所述的实时画面和截取拼接的图片经由网络通讯单元NU上传至线缆车路由端，再通过有线或无线方式传输到控制端进行显示。
[0007]进一步地，所述主控单元MU包括ARM处理器和FPGA处理器，ARM处理器用于与控制端进行交互，同时控制照明单元LU输出的灯光强度、读取孔内探头实时深度、旋转角度、温湿度信息；FPGA处理器用于对图像检测单元VU输出的实时画面，结合ARM处理器读取的实时深度和旋转角度信息，进行实时图像截取拼接。
[0008]上述技术方案在孔内探头中集成图像检测和图像处理，实现了孔内探头对待测孔壁的快速检测，提高检测效率。
[0009]上述技术方案实时获取孔内探头角度、深度信息，通过孔内探头角度信息对实时图像截取拼接进行修正，同时结合当前深度信息，确保实时图像截取拼接无扭曲，且和当前深度、角度保持同步，解决了现有孔壁图像拼接和实时深度/角度信息不同步的问题。
[0010]作为进一步的技术方案，所述网络通讯单元NU包括信号隔离模块SM、电力猫模块PM1、电力猫模块PM2和以太网接口模块EM，所述信号隔离模块SM、电力猫模块PM1和以太网接口模块EM依次相连，所述以太网接口模块EM与主控单元MU相连；所述信号隔离模块SM还与电力猫模块PM2相连，所述电力猫模块PM2与图像检测单元VU相连。
[0011]进一步地，所述信号隔离模块SM用于将与线缆车通讯的2芯线缆中，供电电源和通讯信号进行隔离。所述电力猫模块PM1用于将2芯信号线转换为标准的4芯网线，与以太网接口模块EM连接。所述电力猫模块PM2用于将2芯信号线转换为标准的4芯网线，与图像检测单元VU连接。
[0012]作为进一步的技术方案，所述主控单元MU包括TIM定时器模块，用于输出占空比可调的方波信号并与灯光驱动单元DU相结合，以控制照明单元LU输出的灯光强弱。所述主控单元MU通过TIM定时器模块输出占空比可调的方波信号，通过灯光驱动单元DU实现控制照明单元LU灯光强弱可调，便于工业相机模组IM和镜头CL具有良好的感光条件。
[0013]作为进一步的技术方案，所述图像检测单元VU包括工业相机模组IM、镜头CL、玻璃视窗GW，所述工业相机模组IM和镜头CL用于采集孔壁的实时画面，并将采集的原始视频信息传输至主控单元MU进行处理，同时将孔壁的实时画面传输至控制端进行显示。
[0014]进一步地，所述照明单元LU用于给工业相机模组IM和镜头CL提供光照条件，便于工业相机模组IM和镜头CL可以清晰检测待测孔壁信息。
[0015]作为进一步的技术方案，所述传感检测单元SU包括惯性导航模组IU、温湿度传感器TH，所述惯性导航组件IU用于获取孔内探头在待测孔内的方位角度、旋转角度及运行状态，所述温湿度传感器TH用于获取孔内探头腔体内的温湿度信息。
[0016]进一步地，孔内探头在孔口标定后，在孔内实时的方位角度相对孔口位置进行修
正，为主控单元MU在对实时画面截取拼接并展开时提供拼接的起始角度。
[0017]所述旋转角度用于主控单元MU在截取上一帧和下一帧图像，边缘位置进行修正融合处理，避免图像相邻两帧图像拼接的边缘位置出现扭曲和错位。
[0018]作为进一步的技术方案，所述运行状态包括惯性导航模组IU输出的三轴角速度信息，所述主控单元MU通过实时获取三轴角速度信息实现在孔内探头下放检测时触底自动停止，以避免检测深度大于实际孔深。
[0019]作为进一步的技术方案，所述深度检测单元TU的读数接口封装成电力载波方式挂接在线缆车和孔内探头的通讯线缆上。这样设置用于实现与孔内探头中的网络通讯单元NU进行信息交互。
[0020]具体地，所述深度检测单元TU放置在线缆车上，用于对线缆车收放线实时长度进行计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型孔内电视检测装置，其特征在于，包括：深度检测单元TU、网络通讯单元NU、主控单元MU、图像检测单元VU、传感检测单元SU、灯光驱动单元DU和照明单元LU；其中，所述网络通讯单元NU分别与深度检测单元TU、主控单元MU、图像检测单元VU相连，所述主控单元MU还与传感检测单元SU、灯光驱动单元DU和图像检测单元VU相连，所述灯光驱动单元DU还与照明单元LU相连，所述照明单元LU还与图像检测单元VU相连；所述主控单元MU通过网络通讯单元NU接收控制端指令，根据指令执行以下动作：通过深度检测单元TU获取孔内探头的实时深度信息，通过灯光驱动单元DU调整照明单元LU输出的灯光强弱，通过图像检测单元VU获取待测孔壁的实时画面，通过传感检测单元SU获取孔内探头的姿态角度和温湿度信息，依据所述的实时深度信息和姿态角度信息对孔壁的实时画面进行截取拼接，并将所述的实时画面和截取拼接的图片通过网络通讯单元NU上传至控制端进行显示，同时依据所述的温湿度信息对孔内探头腔体内的运行环境进行监测。2.根据权利要求1所述一种新型孔内电视检测装置，其特征在于，所述网络通讯单元NU包括信号隔离模块SM、电力猫模块PM1、电力猫模块PM2和以太网接口模块EM，所述信号隔离模块SM、电力猫模块PM1和以太网接口模块EM依次相连，所述以太网接口模块EM与主控单元MU相连；所述信号隔离模块SM还与电力猫模块PM2相连，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛勇强，刘守华，杨永波，邹宇，成亮，余佳超，尹中南，高飞平，徐蛟，柴露，柳竹青，
申请(专利权)人：武汉中岩科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：