【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及石油開采，尤其涉及一種鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、當(dāng)前鉆井起鉆下鉆過程中鐵鉆工是使用最為頻繁的設(shè)備之一，而鐵鉆工接箍高度的識(shí)別主要依賴于工業(yè)相機(jī)捕獲的單目2d圖像流，并通過傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)進(jìn)行識(shí)別。這些技術(shù)主要包括邊緣檢測(cè)、模式匹配和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，從2d圖像中識(shí)別接箍的位置和高度。但由于單目視覺系統(tǒng)的限制使得高度識(shí)別在實(shí)際操作中經(jīng)常出錯(cuò)，且由于高度識(shí)別不精確，鐵鉆工經(jīng)常需要在錯(cuò)誤的位置停止作業(yè)，進(jìn)而需要工人手動(dòng)二次抬升進(jìn)行校正，這種重復(fù)的調(diào)整過程增加了作業(yè)時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度。
2、因此，亟需通過改進(jìn)鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的高度識(shí)別不準(zhǔn)確和操作不便的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問題
2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本專利技術(shù)提供一種鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法和系統(tǒng)，其解決了因高度識(shí)別不準(zhǔn)確引起的錯(cuò)誤操作，進(jìn)而需要重復(fù)調(diào)整，而導(dǎo)致的作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)和勞動(dòng)強(qiáng)度高的技術(shù)問題。
3、(二)技術(shù)方案
4、為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的主要技術(shù)方案包括：
5、第一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供一種鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，包括：
6、s10、識(shí)別模塊將接收到的第一原始圖像輸入預(yù)先設(shè)置的鉆具檢測(cè)模型，獲得公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度，并將所述母扣實(shí)際高度發(fā)送至鐵鉆工中控模塊；
7、所述公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度分別為識(shí)別模塊根據(jù)公扣下邊緣和母扣上邊緣在圖像坐標(biāo)系
8、s20、鐵鉆工中控模塊根據(jù)母扣實(shí)際高度，以及預(yù)先設(shè)置的第二對(duì)應(yīng)關(guān)系，生成控制指令并發(fā)送至鐵鉆工，并根據(jù)檢測(cè)到的鐵鉆工抬升結(jié)束后的抬升高度和預(yù)先設(shè)置的卡鉗初始高度，獲得當(dāng)前鐵鉆工卡鉗的卡鉗實(shí)際高度并發(fā)送至識(shí)別模塊；
9、s30、識(shí)別模塊根據(jù)卡鉗實(shí)際高度、公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度，以及預(yù)先設(shè)置的判斷邏輯，判斷鐵鉆工卡鉗是否到位；
10、若未到位，則根據(jù)卡鉗實(shí)際高度、公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度，生成位置調(diào)整指令并發(fā)送至鐵鉆工中控模塊，并基于接收到的位置調(diào)整后的卡鉗實(shí)際高度重新執(zhí)行s30，直至判斷鐵鉆工卡鉗到位后，發(fā)送上/卸扣指令至鐵鉆工中控模塊。
11、可選地，所述s10之前還包括：
12、s01、識(shí)別模塊根據(jù)接收的鉆桿圖像中預(yù)先標(biāo)定的三個(gè)標(biāo)定點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的縱坐標(biāo)和預(yù)先設(shè)置的三個(gè)標(biāo)定點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的縱坐標(biāo)，以及預(yù)先設(shè)置的公式一，確定圖像坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的第一映射關(guān)系；所述公式一為：
13、
14、其中，λ為鉆桿的圖像坐標(biāo)系下縱坐標(biāo)和世界坐標(biāo)系的映射系數(shù)；y0、y1和y2分別為鉆桿的三個(gè)標(biāo)定點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的縱坐標(biāo)；y00、y11和y22分別為鉆桿的三個(gè)標(biāo)定點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的縱坐標(biāo)，三個(gè)所述標(biāo)定點(diǎn)均設(shè)置在鉆桿圖像中的鉆桿上。
15、可選地，所述s10包括：
16、s10-1、識(shí)別模塊將接收到的第一原始圖像輸入預(yù)先設(shè)置的鉆具檢測(cè)模型，獲取當(dāng)前的公扣像素高度和母扣像素高度；所述公扣像素高度和母扣像素高度分別為公扣下邊緣和母扣上邊緣在圖像坐標(biāo)系中的像素高度；
17、s10-2、識(shí)別模塊根據(jù)所述第一映射關(guān)系，將公扣像素高度和母扣像素高度轉(zhuǎn)換為公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度。
18、可選地，所述s20和s30之間還包括：
19、s21、識(shí)別模塊將接收到的第二原始圖像輸入預(yù)先設(shè)置的卡鉗檢測(cè)模型，獲得第二原始圖像對(duì)應(yīng)的第一卡鉗邊緣像素信息；所述第一卡鉗邊緣像素信息為第二原始圖像中卡鉗邊緣在圖像坐標(biāo)系中的像素高度；所述第二原始圖像為鐵鉆工抬升結(jié)束后采集到的圖像；
20、s22、識(shí)別模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)置的第一映射關(guān)系，將所述第一卡鉗邊緣像素信息轉(zhuǎn)化為卡鉗邊緣實(shí)際信息；卡鉗邊緣實(shí)際信息為卡鉗邊緣在世界坐標(biāo)系中的實(shí)際高度；
21、s23、識(shí)別模塊根據(jù)卡鉗邊緣實(shí)際信息，判斷卡鉗實(shí)際高度是否在卡鉗邊緣實(shí)際信息的誤差范圍內(nèi)；
22、若不在，則發(fā)送初始化指令至鐵鉆工中控模塊，并跳轉(zhuǎn)至s10；
23、所述初始化指令為初始化鐵鉆工位置的指令。
24、可選地，所述卡鉗實(shí)際高度包括上卡鉗下邊緣實(shí)際高度和下卡鉗上邊緣實(shí)際高度；
25、則所述s22還包括：
26、根據(jù)卡鉗實(shí)際高度對(duì)卡鉗邊緣實(shí)際信息進(jìn)行篩選，分別獲得上卡鉗和下卡鉗對(duì)應(yīng)的卡鉗邊緣實(shí)際信息。
27、可選地，所述s10之前還包括：
28、s02、識(shí)別模塊通過預(yù)先設(shè)置的工業(yè)相機(jī)采集不同時(shí)刻的第一訓(xùn)練圖像，并采用標(biāo)注工具標(biāo)注出所有第一訓(xùn)練圖像中的公扣和母扣，以及每一第一訓(xùn)練圖像對(duì)應(yīng)的公扣下邊緣的像素高度和母扣上邊緣的像素高度，獲得第一訓(xùn)練集；所述第一訓(xùn)練圖像包括鉆桿公扣和鉆桿母扣；
29、將第一訓(xùn)練集輸入預(yù)先構(gòu)建的鉆具檢測(cè)模型，獲得訓(xùn)練好的鉆具檢測(cè)模型。
30、可選地，所述s21之前還包括：
31、s03、識(shí)別模塊通過預(yù)先設(shè)置的工業(yè)相機(jī)采集不同時(shí)刻的第二訓(xùn)練圖像，并采用標(biāo)注工具標(biāo)注出所有第二訓(xùn)練圖像中的卡鉗，以及每一第二訓(xùn)練圖像對(duì)應(yīng)的第二卡鉗邊緣像素信息，獲得第二訓(xùn)練集；所述第二訓(xùn)練圖像包括鐵鉆工卡鉗；
32、將第二訓(xùn)練集輸入預(yù)先構(gòu)建的卡鉗檢測(cè)模型，獲得訓(xùn)練好的卡鉗檢測(cè)模型。
33、可選地，所述鐵鉆工卡鉗包括鐵鉆工上卡鉗和鐵鉆工下卡鉗；所述卡鉗實(shí)際高度包括上卡鉗下邊緣實(shí)際高度和下卡鉗上邊緣實(shí)際高度；
34、所述s30包括：
35、當(dāng)處于上扣工況時(shí)，識(shí)別模塊判斷卡鉗實(shí)際高度是否滿足下卡鉗上邊緣實(shí)際高度位于母扣實(shí)際高度之下的同時(shí)，上卡鉗下邊緣實(shí)際高度位于公扣實(shí)際高度之上；
36、若滿足，則判斷鐵鉆工到位；
37、若不滿足，則判斷鐵鉆工未到位，并根據(jù)卡鉗實(shí)際高度、公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度，生成位置調(diào)整指令并發(fā)送至鐵鉆工中控模塊，并基于接收到的位置調(diào)整后的卡鉗實(shí)際高度重新執(zhí)行s30，直至判斷鐵鉆工卡鉗到位后，發(fā)送上扣指令至鐵鉆工中控模塊；
38、當(dāng)處于卸扣工況時(shí)，識(shí)別模塊判斷卡鉗實(shí)際高度是否滿足下卡鉗上邊緣實(shí)際高度位于母扣實(shí)際高度之下的同時(shí)，上卡鉗下邊緣實(shí)際高度位于公扣實(shí)際高度之上預(yù)設(shè)高度處；
39、若滿足，則判斷鐵鉆工到位；
40、若不滿足，則判斷鐵鉆工未到位，若未到位，則根據(jù)卡鉗實(shí)際高度、公扣實(shí)際高度和母扣實(shí)際高度，生成位置調(diào)整指令并發(fā)送至鐵鉆工中控模塊，并基于接收到的位置調(diào)整后的卡鉗實(shí)際高度重新執(zhí)行s30，直至判斷鐵鉆工卡鉗到位后，發(fā)送卸扣指令至鐵鉆工中控模塊。
41、可選地，所述鐵鉆工卡鉗包括鐵鉆工上卡鉗和鐵鉆工下卡鉗；本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述S10之前還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述S10包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述S20和S30之間還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述卡鉗實(shí)際高度包括上卡鉗下邊緣實(shí)際高度和下卡鉗上邊緣實(shí)際高度；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述S10之前還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述S21之前還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述鐵鉆工卡鉗包括鐵鉆工上卡鉗和鐵鉆工下卡鉗；所述卡鉗實(shí)際高度包括上卡鉗下邊緣實(shí)際高度和下卡鉗上邊緣實(shí)際高度；
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述鐵鉆工卡鉗包括鐵鉆工上卡鉗和鐵鉆工下卡鉗；
10.
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述s10之前還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述s10包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述s20和s30之間還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述卡鉗實(shí)際高度包括上卡鉗下邊緣實(shí)際高度和下卡鉗上邊緣實(shí)際高度；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鉆工接箍高度識(shí)別方法，其特征在于，所述s10之前還包括：
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉秀奇，周明君，張華哲，李弢，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京捷杰西科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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