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基于主动式全景视觉传感器的管道内部缺陷检测方法 被引量：16
1
作者 吴挺 鲁少辉 +2 位作者 韩旺明 胡克钢 汤一平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2258-2264,共7页
针对管道内表面检测空间受限的约束以及同时需要检测管道内壁功能性缺陷和结构性缺陷等需求,基于主动式全景视觉检测原理提出了一种既能视觉检测管道横截面几何尺寸又能获取和分析管道内壁表面缺陷的管道内部全方位视觉检测方法。利用... 针对管道内表面检测空间受限的约束以及同时需要检测管道内壁功能性缺陷和结构性缺陷等需求,基于主动式全景视觉检测原理提出了一种既能视觉检测管道横截面几何尺寸又能获取和分析管道内壁表面缺陷的管道内部全方位视觉检测方法。利用携带有主动式全景视觉传感器的爬行机器人进入管道内部,分别实时获取内壁全景图像及激光横断面扫描全景图像。本文重点介绍基于管道内壁全景图像的缺陷检测方法,对管道内壁全景图像进行展开、预处理并提取管道病害区域的几何特征,最后判定缺陷类别及危害程度。经本文方法获取的缺陷几何特征实验数据验证,管道内表面存在的较为普遍的裂缝、腐蚀缺陷几何特征差异明显:腐蚀缺陷的圆形度较大,而裂缝缺陷的圆形度趋于0;腐蚀缺陷的凸度普遍大于裂缝缺陷;裂缝缺陷由于弯曲程度不同其边界离心率变化率大,而腐蚀缺陷的边界离心率趋于1。实验结果表明:该系统能够有效提取疑似缺陷区域并计算各几何特征,可通过合适的阈值判定其所属类别,为管道内表面缺陷检测提供了一种新的手段。 展开更多
关键词 管道缺陷检测 主动式全景视觉 视觉三维测量 全景激光视觉
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一种新型的小型无线主动式全景视觉传感器设计 被引量：6
2
作者 汤一平 韩国栋 +2 位作者 胡克钢 鲁少辉 吴挺 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期553-560,共8页
针对小口径火炮炮膛内表面全景图像获取难、内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,本文提出了一种基于主动式全景视觉的各种口径火炮身管疵病检测方法。首先,设计了一种便于获取各种口径火炮炮膛形貌全景图像的主动... 针对小口径火炮炮膛内表面全景图像获取难、内膛疵病种类多、定性定量分析难和检测自动化程度低等问题,本文提出了一种基于主动式全景视觉的各种口径火炮身管疵病检测方法。首先,设计了一种便于获取各种口径火炮炮膛形貌全景图像的主动式全景视觉传感器,通过对心装置将其与伸缩推杆连接成一体,便于在检测时主动式全景视觉传感器沿火炮炮膛轴线移动采集内膛全景图像;其次,通过P2P点对点通信技术将主动式全景视觉传感器获取的全景图像传输给检测系统。实验结果表明:基于主动式全景视觉传感器的视觉检测系统能够适合不同孔径的火炮身管,实现了小型化、无线化和轻量化的设计,为实现火炮身管疵病检测的"采集-识别-判定"全过程的自动运行奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 主动式全景视觉传感器 身管形貌检测 浓缩设计 小型化 无线
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主动式全景视觉的隧道全断面变形检测方法 被引量：6
3
作者 汤一平 袁公萍 +2 位作者 陈麒 韩国栋 胡克钢 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期442-452,462,共12页
针对隧道距离长、运维检测时间跨度长、可检测时间短、形变数据变化小等特点,本文提出了一种基于主动式全景视觉的隧道全断面变形检测方法。首先通过配置在隧道检测装置上的主动式全景视觉传感器对隧道横断面进行全景扫描,获取隧道全景... 针对隧道距离长、运维检测时间跨度长、可检测时间短、形变数据变化小等特点,本文提出了一种基于主动式全景视觉的隧道全断面变形检测方法。首先通过配置在隧道检测装置上的主动式全景视觉传感器对隧道横断面进行全景扫描,获取隧道全景切面扫描图像;接着通过改进的高斯曲线拟合法提取全景切面扫描图像上的亚像素激光中心点,并采用贝塞尔曲线对其进行平滑处理;然后根据全方位视觉传感器的标定结果解析出隧道横断面上内壁的几何信息;再利用隧道横断面上内壁三维点云数据进行三维重建;最后,对重构的隧道模型进行了精度分析。实验研究表明:基于主动式全景视觉的隧道全断面变形的检测方法具有检测速度快、实时性好、数据全面、可视化程度高等优点,能满足对狭长隧道进行快速定性定量分析的需求。 展开更多
关键词 隧道变形检测 隧道横断面 三维重建 主动式全景视觉 亚像素
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基于主动式全景视觉的管道形貌缺陷检测系统 被引量：4
4
作者 汤一平 鲁少辉 +1 位作者 吴挺 韩国栋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期176-182,共7页
针对现有的管道缺陷检测技术不能同时对管道的形、貌缺陷进行检测与评估这一工程难题,在前期研究工作的基础上,设计了一种基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测系统,能够快速获取管壁密集点云的三维坐标,同时对内壁表面缺陷进行检测与... 针对现有的管道缺陷检测技术不能同时对管道的形、貌缺陷进行检测与评估这一工程难题,在前期研究工作的基础上,设计了一种基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测系统,能够快速获取管壁密集点云的三维坐标,同时对内壁表面缺陷进行检测与评估。首先利用主动式全景视觉传感器(AODVS)实时获取内壁全景图像和激光横断面扫描全景图像,然后对管道内壁全景图像进行柱状展开、预处理和缺陷检测及分类等处理;然后对激光横断面扫描全景图像处理,计算管道内壁点云的三维坐标,进一步对管道缺陷部分进行定量分析,最后利用三维建模技术重构带有真实纹理信息的管道模型。实验结果表明:文中设计的检测系统能够对管道凹凸形变、孔洞、管壁裂缝、腐蚀等缺陷进行检测与分析,具有较高的检测精度,为管道内表面三维测量和重构提供了一种新的手段。 展开更多
关键词 主动式全景视觉传感器 视觉三维测量 全景激光 管道缺陷检测
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基于主动式全景视觉的移动机器人障碍物检测 被引量：12
5
作者 汤一平 姜荣剑 林璐璐 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第3期284-288,315,共6页
针对现有的移动机器人视觉系统计算资源消耗大、实时性能欠佳、检测范围受限等问题,提出一种基于主动式全景视觉传感器(AODVS)的移动机器人障碍物检测方法。首先,将单视点的全方位视觉传感器(ODVS)和由配置在1个平面上的4个红色线激光... 针对现有的移动机器人视觉系统计算资源消耗大、实时性能欠佳、检测范围受限等问题,提出一种基于主动式全景视觉传感器(AODVS)的移动机器人障碍物检测方法。首先,将单视点的全方位视觉传感器(ODVS)和由配置在1个平面上的4个红色线激光组合而成的面激光发生器进行集成,通过主动全景视觉对移动机器人周边障碍物进行检测;其次,移动机器人中的全景智能感知模块根据面激光发生器投射到周边障碍物上的激光信息,通过视觉处理方法解析出移动机器人周边障碍物的距离和方位等信息;最后,基于上述信息采用一种全方位避障策略,实现移动机器人的快速避障。实验结果表明,基于AODVS的障碍物检测方法能在实现快速高效避障的同时,降低对移动机器人的计算资源的要求。 展开更多
关键词 主动式全景视觉传感器(AODVS) 激光提取 障碍物检测 全方位避障策略
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基于主动式全景视觉的管道形变检测及重构技术的研究 被引量：11
6
作者 鲁少辉 吴挺 +1 位作者 汤一平 郭伟青 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1301-1308,共8页
研究了一种采用主动式全景视觉传感器(ASODVS)的管道内表面全方位检测方法。基于主动式全景视觉检测原理,提出了一种能够快速、全方位获取管道内壁三维点云信息,实现视觉检测管道形变的全景激光视觉系统;利用携带有ASODVS的爬行机器人... 研究了一种采用主动式全景视觉传感器(ASODVS)的管道内表面全方位检测方法。基于主动式全景视觉检测原理,提出了一种能够快速、全方位获取管道内壁三维点云信息,实现视觉检测管道形变的全景激光视觉系统;利用携带有ASODVS的爬行机器人进入管道内部,采集激光横断扫描全景图像;然后根据提取的管道内壁三维点云数据计算最小直径、横断面面积等几何特征判断变形率;最后根据三维点云圆周分布的特征,采用三角格网模型进行三维重构。实验结果表明:基于主动式全景视觉的管道内壁全方位检测系统能够实时完成对管道凹凸形变的检测和识别,并恢复管道内壁的三维形貌,具有较高的检测精度。 展开更多
关键词 主动式全景视觉传感器(ASODVS) 管道缺陷 三维视觉检测 全景激光视觉
原文传递
一种主动式全景立体视觉传感器设计 被引量：1
7
作者 汤一平 周静恺 徐海涛 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第2期109-112,共4页
现有的三维激光扫描仪无法实时、全自动地计算空间三维信息,需要对获得的点云数据进行配准。为解决这些问题,研制了一种新型主动式全景立体视觉传感器(ASODVS),并且从影响ASODVS测距精度的各个因素进行了分析。实验结果表明:设计的ASODV... 现有的三维激光扫描仪无法实时、全自动地计算空间三维信息,需要对获得的点云数据进行配准。为解决这些问题,研制了一种新型主动式全景立体视觉传感器(ASODVS),并且从影响ASODVS测距精度的各个因素进行了分析。实验结果表明:设计的ASODVS能自动、实时地进行空间物点深度测量,并得到相应的点云数据。 展开更多
关键词 主动式全景立体视觉传感器 面激光发生器 单视点 深度测量 三维重构
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适用于管道内形貌检测的3D全景视觉传感器 被引量：10
8
作者 汤一平 吴挺 +2 位作者 袁公萍 鲁少辉 杨仲元 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期726-733,共8页
管道内部缺陷种类繁多、检测困难且自动化程度低,针对这些问题,提出了一种适用于管道形貌检测的3D全景视觉检测方法。首先设计了一种获取管道内部全景颜色纹理信息的全景视觉传感器(ODVS),然后设计了一种能快速并高精度获得管道内壁深... 管道内部缺陷种类繁多、检测困难且自动化程度低,针对这些问题,提出了一种适用于管道形貌检测的3D全景视觉检测方法。首先设计了一种获取管道内部全景颜色纹理信息的全景视觉传感器(ODVS),然后设计了一种能快速并高精度获得管道内壁深度信息的主动式全景视觉传感器(ASODVS),接着将这两种ODVS进行紧凑小型化设计,通过软件将全景3D测量数据与全景颜色纹理数据的快速融合,在对管道内功能性缺陷和结构性缺陷进行全方位自动分析和评估的同时实现管道内部三维建模。实验结果表明,所设计的ASODVS+ODVS能实时获取地下管道内部颜色纹理和几何信息的全景图像,配置在管道机器人上能在狭长管道内边行走、边检测、边识别和边重构。 展开更多
关键词 管道视觉检测 主动式全景视觉 颜色纹理和几何信息的融合 功能性和结构性缺陷 三维重构
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