基于MultiDIC 的多相机全域储罐变形检测系统

徐海丰 李晓鹏 刘祥彪 李 伟 商 海 马新安

（1.东北石油大学机械科学与工程学院；2.东华大学机械工程学院；3.华东理工大学机械与动力工程学院）

立式储罐是我国重要的石化能源储存设备，在生产运行过程中，由于受自身材质、介质重量及外界环境等因素的影响，造成其基础发生不均匀沉降、罐壁发生不同程度的几何变形，给储罐安全带来巨大的隐患［1］。因此，从国家层面和石油天 然 气 行 业 分 别 推 出 国 家 标 准［2］和 行 业 标 准［3，4］来规范立式储罐在建造和使用过程中的几何变形检测。目前工程上的检测方法有全站仪法［5］、光学参比线法［6］、爬壁机器人技术［7］、三维激光扫描技术［8］等，虽然具有较高的精度，但是机动性差、效率低，同时存在安全风险高、数据计算量大等问题，不便于日常巡库检测。

随着机器视觉技术的快速发展和不断成熟，利用相机采集的图片数据来构造三维模型逐渐成为可能［9］。董帅等利用三维数字图像相关法（3D-DIC）实现了复杂口腔印模的三维重构［10］，张贵阳等通过优化被测物体与多相机网络之间的位置和姿势参数，进一步提高了三维变形全场测量的精度［11］。储罐变形检测方面，陶金等首次基于双目立体成像原理搭建了储罐形变检测系统，通过与三维激光扫描仪测量对比，验证了双目成像系统在储罐变形检测中的可行性［12］。然而双目成像无法实现储罐全域检测，尽管可以通过相机滑轨对图像进行拼接，但无法避免引入定位误差，降低检测精度。……