申请/专利权人：西安石油大学

申请日：2021-12-08

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114088726B

主分类号：G01N21/88

分类号：G01N21/88;G01N21/954;G01S19/42;B62D63/02;F17D5/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.03.15#实质审查的生效;2022.02.25#公开

摘要：本申请涉及管道焊缝缺陷检测技术领域，公开了一种管道焊缝表面缺陷检测平台，包括运动控制模块、图像采集模块、数据缓存模块和GUI显示模块，所述运动控制模块包括红外线小车和红外线云台，所述图像采集模块包括摄像头，所述摄像头设置于红外线小车上，所述红外线小车上还设置有GPS定位器；所述图像采集模块所采集的数据存入数据缓存模块中；所述GUI显示模块包括VGA显示器和UDP传图，所述数据缓存模块连接VGA显示器和UDP传图，并在GUI界面上实时显示。本发明通过一种实时、高效的成像，来协助工作人员在无法进入且环境复杂的管道内进行焊缝检测，直观可视化地全方位进行缺陷的识别，为管道的安全性评估提供了合理的依据；本发明设计具有体积小，功耗低，处理速度快及成本低等优势。

主权项：1.管道焊缝表面缺陷检测平台，其特征在于，包括运动控制模块、图像采集模块、数据缓存模块和GUI显示模块，所述运动控制模块包括红外线小车和红外线云台，所述图像采集模块包括摄像头，所述红外线小车通过红外线遥控器能够遥控小车的前进和后退，所述摄像头设置于红外线小车上，所述红外线小车上还设置有GPS定位器，所述红外线云台通过遥控将摄像头进行旋转；所述图像采集模块所采集的数据存入数据缓存模块中；所述GUI显示模块包括VGA显示器和UDP传图，所述数据缓存模块连接VGA显示器和UDP传图，并在GUI界面上实时显示；还包括图像预处理模块，图像采集模块采集的数据经过图像预处理模块进行处理后再存入数据缓存模块，所述图像预处理模块由原始的图像数据读取后，经过RGB转灰度子模块以及使用Sobel算子的边缘检测模块进行图像处理，读取图像数据后，首先将原始RGB565数据进行灰度化，然后形成可滑动的3*3的窗口，再利用其对邻域的图像数据进行卷积，并根据设定的阈值，将中心目标像素点进行二值化，提取出图像的边缘信息，通过整个模块可以实现灰度化、3*3矩阵像素的读取和特征信息提取，最终得到图像处理的结果；所述红外线小车采用STM32微处理器进行控制；所述红外线小车的轮子上通过加入磁铁，使小车在管道内能够360°行进；所述红外线小车的电机包括四个直流电机，并使用L298N芯片构成的驱动电路来驱动红外线小车的四个直流电机；所述红外线云台包括直流电机、电机控制器、减速器和比例电位器，所述直流电机的输出轴上安装有减速器，减速器的动力输出轴上设置有一个比例电位器，所述电位器用于检测减速器的动力输出轴转动角度后，将信息发送给电机控制器，所述电机控制器产生控制脉冲，并驱动电机转动，控制齿轮组的输出位置，达到精确定位的目的；所述摄像头为OV公司的OV7670CMOS摄像头，所述OV7670连接FPGA，所述FPGA作为数据采集与分析芯片；所述数据缓存模块采用SDRAM，即同步动态随机存储器；所述数据缓存模块采用自顶向下的设计方式将SDRAM控制器划分为5个子模块，其中SDRAM逻辑控制模块负责SDRAM操作命令的切换；刷新子模块给SDRAM充电，通过每间隔64ms的时间不断刷新SDRAM以保证其内部数据不丢失；初始化子模块用于设置SDRAM的读写突发长度、顺序的工作方式；写子模块实现原始数据的存储；读子模块用于有序的读出内部写入的像素数据；图像采集模块采集到的数据在进入图像预处理模块之前通过转化其格式由8位转化成16位；所述VGA显示器采用逐行扫描的方式，UDP传图采用网络通信协议传输的方式；所述GUI显示模块中的界面显示采用Qtcreator工具进行设计，将得到的实时视频信号通过UDP协议传输至GUI显示上，利用GPS定位器得到的实时信息提取出位置信息实时地在界面上显示，同时存储图片信息和位置信息利用数据库软件存储，通过SQL建表语句建立表，表中包含GPS位置信息和缺陷信息。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安石油大学 管道焊缝表面缺陷检测平台

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