【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目标检测和管道缺陷检测的，具体是一种基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法。
技术介绍
1、弱磁检测是一种无需对被检测物体外加激励进行磁化的无损检测技术，可以通过检测地磁场穿过管道缺陷处时产生的磁场变化来识别和定位管道缺陷。与传统的开挖式或者外加磁激励的管道缺陷检测方法相比，弱磁检测能够大大节省检测成本，提升检测效率。并且弱磁检测可以检测出管道的应力集中区，能够实现对缺陷的早期识别。然而，弱磁检测采集到的磁场数据量十分庞大，采用人工判读来识别管道缺陷费时费力，且精确度难以保证。
2、如申请公开号为cn109521084a的专利公开了一种埋地管道弱磁检测评价方法，包括：步骤1，获取基于被动式弱磁法检测埋地管道的检测数据；步骤2，基于所述检测数据，对磁记忆信号异常部位的应力集中位置进行开挖验证，并对管道表面磁场进行检测，获取地面检测数据；步骤3，根据磁记忆信号异常部位的开挖校验数据，通过反算得到缺陷危险等级综合指数，并基于所述地面检测数据获取实际管道的峰值密度及其分布特征；步骤4，根据所述缺陷危险等级综合指数评价钢质材料危险等级。该专利技术能够实现对所检埋地管道危险性的准确评价。
3、如申请公开号为cn116012317a的专利公开了一种基于弱监督学习的管道漏磁内检测缺陷识别方法，包括以下步骤：对获取到的管道漏磁数据进行预处理；融合漏磁数据多分量的信息构建漏磁图像数据集；根据漏磁数据的特点构建出缺陷语义分割网络mflsegnet，并使用边界框标签进行填充获得的弱标签训练mflsegnet；
4、以上专利技术专利均存在上述问题：采用外加激励源的方式来测量管道磁场，实现难度大，费时费力；人工处理庞大的磁场数据，缺陷识别效率和准确性难以保证。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法，解决磁场数据难以获得、数据处理效率和准确率低的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法，包括以下步骤：
4、s1：标定管道轴线位置，划分检测区间；
5、s2：获取管道的磁感应数据；
6、s3：将磁感应数据转换成伪彩色图；
7、s4：对伪彩色图进行预处理；
8、s5：将预处理后的伪彩色图输入目标检测模型进行缺陷识别和缺陷定位。
9、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述标定管道轴线位置的方法为使用管线定位仪测量管道轴线位置，并测绘管道轴线走向；沿管道轴线划分检测区间，记录每段检测区间起点的位置。
10、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述获取管道的磁感应数据的方法如下：使用弱磁探测器从每段检测区间的起点开始，沿管道轴线对每个检测点的磁感应数据进行多通道测量，并记录磁感应数据生成磁感应数据文件；所述磁感应数据包括每个检测点多通道的三维磁感应强度和检测里程；其中，所述三维磁感应强度包括周向磁感应强度、径向磁感应强度、轴向磁感应强度；所述检测里程为检测点与检测区间起点之间的距离。
11、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述将磁感应数据转换成伪彩色图的方法如下：读取磁感应数据文件，获取磁感应数据，并将磁感应数据进行分段，将每段磁感应数据转换成伪彩色图，方法如下：
12、将每个检测点的三维磁感应强度进行归一化处理；
13、将归一化处理之后的三维磁感应强度作为rgb通道的强度，其中：周向磁感应强度、径向磁感应强度、轴向磁感应强度分别对应红色、蓝色、绿色的强度；
14、将红色、蓝色、绿色融合，得到每个检测点在每个检测通道的三维磁感应数据的颜色值；
15、以检测里程为横坐标，检测通道数为纵坐标，以每段磁感应数据中第一个检测点的第一个检测通道为原点，以颜色代表三维磁感应强度，将每段磁感应数据绘制成伪彩色图。
16、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述对伪彩色图进行预处理的方法如下：
17、s41：对伪彩色图进行双线性插值，方法如下：令伪彩色图中两个相邻点a1，a2的坐标为(x1，y0)，(x2，y0)，分别用c(x1，y0)，c(x2，y0)表示a1，a2的颜色值，用(x'，y0)表示a1，a2间任一点a'的坐标，则a'点的颜色值c(x'，y0)计算公式如下：
18、
19、s42：对伪彩色图进行双边滤波处理，方法如下：对于伪彩色图像中任一点m，用(x0，y0)表示m的坐标，c(x0，y0)表示m的颜色值，(i，j)表示m的邻域中任一点的坐标，则双边滤波之后m点的颜色值c'(x0，y0)的计算公式如下：
20、
21、其中，ω表示m的邻域；c(i，j)表示m的邻域中任一点的坐标(i，j)的颜色值；
22、ws(i，j)表示空间域权重值，计算公式如下：
23、
24、其中，δs为空间方差；
25、wr(i，j)为灰度域权重值，计算公式如下：
26、
27、其中，δr为灰度方差；
28、wp表示归一化参数，计算公式如下：
29、
30、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述目标检测模型的训练测试方法如下：
31、s100：获取伪彩色图并对伪彩色图中的管道特征进行标注；
32、s200：将标注好的伪彩色图划分为训练集、验证集、测试集，分别用于目标检测模型的训练、验证、测试；
33、s300：构建基于yolov5s的目标检测模型，并分别通过训练集、验证集、测试集，对目标检测模型进行训练、验证、测试；
34、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述管道特征包括环焊缝、螺旋焊缝、三通、法兰、阀门、凹陷、焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔、金属损失、腐蚀、补疤、应力集中区。
35、作为本专利技术所述基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法的一种优选方案，其中：所述目标检测模型的结构包括包括输入端、骨干网络、neck网络、检测头；在骨干网络中部署注意力机制模块，包括通道注意力机制单元和空间注意力机制单元，用f表示骨干网络从伪彩色图中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述标定管道轴线位置的方法为使用管线定位仪测量管道轴线位置，并测绘管道轴线走向；沿管道轴线划分检测区间，记录每段检测区间起点的位置。
3.如权利要求2所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述获取管道的磁感应数据的方法如下：使用弱磁探测器从每段检测区间的起点开始，沿管道轴线对每个检测点的磁感应数据进行多通道测量，并记录磁感应数据生成磁感应数据文件；所述磁感应数据包括每个检测点多通道的三维磁感应强度和检测里程；其中，所述三维磁感应强度包括周向磁感应强度、径向磁感应强度、轴向磁感应强度；所述检测里程为检测点与检测区间起点之间的距离。
4.如权利要求3所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述将磁感应数据转换成伪彩色图的方法如下：读取磁感应数据文件，获取磁感应数据，并将磁感应数据进行分段，将每段磁感应数据转换成伪彩色图，方法如下
5.如权利要求4所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述对伪彩色图进行预处理的方法如下：
6.如权利要求5所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述目标检测模型的训练测试方法如下：
7.如权利要求6所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述管道特征包括环焊缝、螺旋焊缝、三通、法兰、阀门、凹陷、焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔、金属损失、腐蚀、补疤、应力集中区。
8.如权利要求7所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述目标检测模型的结构包括包括输入端、骨干网络、Neck网络、检测头；在骨干网络中部署注意力机制模块，包括通道注意力机制单元和空间注意力机制单元，用F表示骨干网络从伪彩色图中提取的原始特征图，其中：
9.如权利要求8所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述训练、验证、测试目标检测模型的方法如下：
10.如权利要求9所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述损失函数的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述标定管道轴线位置的方法为使用管线定位仪测量管道轴线位置，并测绘管道轴线走向；沿管道轴线划分检测区间，记录每段检测区间起点的位置。
3.如权利要求2所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述获取管道的磁感应数据的方法如下：使用弱磁探测器从每段检测区间的起点开始，沿管道轴线对每个检测点的磁感应数据进行多通道测量，并记录磁感应数据生成磁感应数据文件；所述磁感应数据包括每个检测点多通道的三维磁感应强度和检测里程；其中，所述三维磁感应强度包括周向磁感应强度、径向磁感应强度、轴向磁感应强度；所述检测里程为检测点与检测区间起点之间的距离。
4.如权利要求3所述的基于目标检测与弱磁检测的管道缺陷识别定位方法方法，其特征在于：所述将磁感应数据转换成伪彩色图的方法如下：读取磁感应数据文件，获取磁感应数据，并将磁感应数据进行分段，将每段磁感应数据转换成伪彩色图，方法如下：
5.如权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王启源，张涛，于明成，
申请(专利权)人：中磁数智北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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