机器视觉在小型管道探伤中的应用研究

邵 磊 韩 雪 何 涛 李 季 刘宏利 陈小奇

(天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津 300384)

机器视觉在小型管道探伤中的应用研究

邵 磊 韩 雪 何 涛 李 季 刘宏利 陈小奇

(天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津 300384)

设计了针对小型管道内部缺陷检测的螺旋管道机器人系统，基于该机器人系统提出了图像处理的改进算法。首先采用结合中值滤波思想的双边滤波器，解决了双边滤波无法去除孤立噪声点的问题；其次采用了二维最大熵的阈值分割方法进行图像分割；最后根据管道缺陷的特点提取适合分类器分类的代表特征点进行分类。仿真研究表明：所提算法能够更加完整地提取缺陷信息。

管道探伤 管道机器人 图像处理 双边滤波 二维最大熵

随着石油、化工、天然气和核工业的发展，管道因其经济性和便捷性被广泛用于石油、天然气等流体物质的运输[1]。但因外在的恶劣环境，管道不可避免地会出现裂纹、漏孔等现象。如果不及时维护，极有可能发生输送物泄漏、易燃物爆炸等严重安全事故[2]。

管道机器人是携带传感器和操作机械，在管道内部自主行走并进行一系列作业的机电仪一体化系统[3]。早在1997年，日本东芝公司研制了第1台前部带有微型CCD摄像机的轮式管内移动机器人，用于分辨管内异物并用微型机械手实现清理[4]。通过管道机器人前端带载的视觉传感器可以准确分析、判断管道内壁裂纹、孔洞等缺陷。……