【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于混凝土檢測，具體涉及一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置及方法。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、變電站作為電力行業(yè)中至關重要的一環(huán)，是人民日常生活中不可缺少的建筑，因此，變電站環(huán)形混凝土電桿的損傷檢測和維護十分重要。混凝土電桿是由水泥、骨料、鋼筋等組成的復雜多相多孔體系，周圍環(huán)境和介質的變化以及外力的作用都會引起混凝土電桿強度和耐久性的降低。傳統(tǒng)檢測方法需依靠檢測人員爬上電桿進行工作，不僅檢測效率和精度很低，而且有很大的安全隱患，需要一種智能檢測系統(tǒng)代替人工完成作業(yè)。
3、圖像處理技術的發(fā)展極大增強了混凝土電桿表面損傷缺陷的檢測效率。混凝土電桿作為電力輸配網(wǎng)絡中必不可少的設施，其結構完整性直接關系到輸電線路的安全運行，隨著混凝土電桿使用時間的增長，混凝土電桿上會出現(xiàn)裂縫等缺陷，影響混凝土電桿結構強度，混凝土電桿的承載能力下降，嚴重影響配電線路的安全運行。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術提出了一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置及方法，通過改進的智能檢測裝置在混凝土電桿上行走以實時準確獲取混凝土電桿表面圖像，提高混凝土電桿缺陷檢測精度。
2、根據(jù)一些實施例，本專利技術的第一方案提供了一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，采用如下技術方案：
3、一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，包括環(huán)形支撐機構以及設置在所述環(huán)
4、作為進一步的技術限定，所述豎向行走元件和所述橫向行走元件不同時工作，當所述豎向行走元件爬升或下降時，所述橫向行走元件中的橫向滾輪支撐伸縮臂收縮，當所述豎向行走元件在行走過程中遇到障礙物時，所述豎向行走元件中的豎向滾輪伸縮臂收縮，所述豎向行走元件停止行走，所述橫向滾輪支撐伸縮臂伸長，通過所述橫向行走元件中的反力支撐桿的支撐將作用力傳遞到所述橫向行走元件中的受力旋轉桿，在所述受力旋轉桿的作用下使得所述橫向行走元件中的橫向滾輪裝置旋轉軸旋轉，實現(xiàn)所述橫向行走元件中的橫向滾輪與混凝土電桿接觸并貼緊，直到所有的橫向行走元件中的橫向滾輪均附著在混凝土電桿表面上；待所述豎向行走元件旋轉脫離混凝土電桿表面后，控制所述橫向行走元件中的橫向滾輪電機旋轉，帶動所述橫向行走元件在混凝土電桿表面進行水平旋轉，水平旋轉完成后，待所述橫向行走元件旋轉脫離混凝土電桿表面后，控制所述豎向行走元件繼續(xù)行走，完成智能檢測裝置的智能避障。
5、作為進一步的技術限定，所述第一弧形支撐元件或所述第二弧形支撐元件包括兩根結構完全一致的弧形支撐臂；所述第一弧形支撐元件中的弧形支撐臂與所述第二弧形支撐元件中的弧形支撐臂通過所述旋轉彈簧軸銷連接，通過調(diào)節(jié)所述旋轉彈簧軸銷實現(xiàn)所述弧形支撐臂在混凝土電桿上的夾緊。
6、作為進一步的技術限定，在智能檢測裝置爬升或下降的過程中，基于所述水平電子監(jiān)測儀實時監(jiān)測所述行走機構的水平狀態(tài)，根據(jù)水平狀態(tài)檢測結果調(diào)整豎向行走元件的運動狀態(tài)，通過調(diào)整所述豎向行走元件中不同豎向滾輪的運動狀態(tài)實現(xiàn)對行走機構水平狀態(tài)的調(diào)節(jié)，保持行走機構的持續(xù)水平。
7、作為進一步的技術限定，在智能檢測裝置靜止采集圖像的過程中，根據(jù)所得到的行走機構水平狀態(tài)檢測結果調(diào)整所述圖像采集伸縮臂的長度，使得圖像采集機構所采集到的混凝土電桿圖像均處于同一水平面。
8、作為進一步的技術限定，所述豎向行走元件中的豎向滾輪和所述橫向行走元件中的橫向滾輪的外側均套設有帶花紋的皮套，在行進過程中增加所述豎向滾輪或所述橫向滾輪與混凝土電桿之間的摩擦力。
9、作為進一步的技術限定，一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置還包括分別與所述環(huán)形支撐機構、所述行走機構和所述圖像采集機構通信連接的控制元件，所述控制元件用于實時監(jiān)測所述環(huán)形支撐機構、所述行走機構和所述圖像采集機構的工作狀態(tài)信息并根據(jù)所得到的工作狀態(tài)信息進行智能檢測裝置的反饋調(diào)節(jié)。
10、作為進一步的技術限定，所述豎向行走元件和所述橫向行走元件內(nèi)分別設置有豎向壓力傳感器和橫向壓力傳感器，所述行走機構在行進的過程中，通過所述豎向壓力傳感器和所述橫向壓力傳感器實時監(jiān)測所述行走機構的壓力狀態(tài)，結合所述水平監(jiān)測元件判斷所述行走機構的水平狀態(tài)，根據(jù)所述水平監(jiān)測元件的檢測結果進行智能檢測裝置水平狀態(tài)的反饋調(diào)節(jié)。
11、根據(jù)一些實施例，本專利技術的第二方案提供了一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測方法，采用了第一方案所提供的基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，采用如下技術方案：
12、一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測方法，包括：
13、將智能檢測裝置安裝在混凝土電桿上，通過控制元件和水平監(jiān)測元件控制智能檢測裝置在混凝土電桿上呈水平狀態(tài)行進；
14、在行進過程中，通過圖像采集機構和水平監(jiān)測元件獲取混凝土電桿圖像；
15、處理所獲取的混凝土電桿圖像，得到混凝土電桿圖像特征值；
16、根據(jù)所得到的混凝土電桿圖像特征值進行缺陷分類，完成混凝土電桿的缺陷檢測。
17、作為進一步的技術限定，所述混凝土電桿圖像缺陷至少包括無裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂。
18、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的有益效果為：
19、本專利技術通過橫向行走元件和豎向行走元件的相互配合，實現(xiàn)智能檢測裝置的智能避障；設置水平監(jiān)測元件以保持智能檢測裝置在行進過程和圖像采集過程中的水平狀態(tài)，在提高行走機構使用壽命的同時，提高了所獲取的混凝土電桿圖像的精度，進一步提高了缺陷檢測的精度和效率，提高了智能檢測裝置的穩(wěn)定性。
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1.一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，包括環(huán)形支撐機構以及設置在所述環(huán)形支撐機構上的行走機構和圖像采集機構；其中，所述環(huán)形支撐機構呈開口狀，包括第一弧形支撐元件、第二弧形支撐元件以及用于連接所述第一弧形支撐元件和所述第二弧形支撐元件的旋轉彈簧軸銷；所述行走機構包括豎向行走元件、橫向行走元件和水平監(jiān)測元件，所述圖像采集機構內(nèi)設圖像采集伸縮臂；通過所述水平監(jiān)測元件檢測所述行走機構水平狀態(tài)，根據(jù)行走機構水平狀態(tài)的檢測結果實時調(diào)節(jié)豎向行走元件和圖像采集伸縮臂，保持智能檢測裝置的水平狀態(tài)；基于所述豎向行走元件和所述橫向行走元件的配合，實現(xiàn)智能檢測裝置的智能避障。
2.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，所述豎向行走元件和所述橫向行走元件不同時工作，當所述豎向行走元件爬升或下降時，所述橫向行走元件中的橫向滾輪支撐伸縮臂收縮，當所述豎向行走元件在行走過程中遇到障礙物時，所述豎向行走元件中的豎向滾輪伸縮臂收縮，所述豎向行走元件停止行走，所述橫向滾輪支撐伸縮臂伸長，通過所述橫向行走元件中的反力支撐桿的支撐將作用力傳遞到所
3.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，所述第一弧形支撐元件或所述第二弧形支撐元件包括兩根結構完全一致的弧形支撐臂；所述第一弧形支撐元件中的弧形支撐臂與所述第二弧形支撐元件中的弧形支撐臂通過所述旋轉彈簧軸銷連接，通過調(diào)節(jié)所述旋轉彈簧軸銷實現(xiàn)所述弧形支撐臂在混凝土電桿上的夾緊。
4.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，在智能檢測裝置爬升或下降的過程中，基于所述水平電子監(jiān)測儀實時監(jiān)測所述行走機構的水平狀態(tài)，根據(jù)水平狀態(tài)檢測結果調(diào)整豎向行走元件的運動狀態(tài)，通過調(diào)整所述豎向行走元件中不同豎向滾輪的運動狀態(tài)實現(xiàn)對行走機構水平狀態(tài)的調(diào)節(jié)，保持行走機構的持續(xù)水平。
5.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，在智能檢測裝置靜止采集圖像的過程中，根據(jù)所得到的行走機構水平狀態(tài)檢測結果調(diào)整所述圖像采集伸縮臂的長度，使得圖像采集機構所采集到的混凝土電桿圖像均處于同一水平面。
6.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，所述豎向行走元件中的豎向滾輪和所述橫向行走元件中的橫向滾輪的外側均套設有帶花紋的皮套，在行進過程中增加所述豎向滾輪或所述橫向滾輪與混凝土電桿之間的摩擦力。
7.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，還包括分別與所述環(huán)形支撐機構、所述行走機構和所述圖像采集機構通信連接的控制元件，所述控制元件用于實時監(jiān)測所述環(huán)形支撐機構、所述行走機構和所述圖像采集機構的工作狀態(tài)信息并根據(jù)所得到的工作狀態(tài)信息進行智能檢測裝置的反饋調(diào)節(jié)。
8.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，所述豎向行走元件和所述橫向行走元件內(nèi)分別設置有豎向壓力傳感器和橫向壓力傳感器，所述行走機構在行進的過程中，通過所述豎向壓力傳感器和所述橫向壓力傳感器實時監(jiān)測所述行走機構的壓力狀態(tài)，結合所述水平監(jiān)測元件判斷所述行走機構的水平狀態(tài)，根據(jù)所述水平監(jiān)測元件的檢測結果進行智能檢測裝置水平狀態(tài)的反饋調(diào)節(jié)。
9.一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測方法，采用了如權利要求1-8中任一項所述的基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，包括：
10.如權利要求9中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測方法，其特征在于，所述混凝土電桿圖像缺陷至少包括無裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂。
...【技術特征摘要】
1.一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，包括環(huán)形支撐機構以及設置在所述環(huán)形支撐機構上的行走機構和圖像采集機構；其中，所述環(huán)形支撐機構呈開口狀，包括第一弧形支撐元件、第二弧形支撐元件以及用于連接所述第一弧形支撐元件和所述第二弧形支撐元件的旋轉彈簧軸銷；所述行走機構包括豎向行走元件、橫向行走元件和水平監(jiān)測元件，所述圖像采集機構內(nèi)設圖像采集伸縮臂；通過所述水平監(jiān)測元件檢測所述行走機構水平狀態(tài)，根據(jù)行走機構水平狀態(tài)的檢測結果實時調(diào)節(jié)豎向行走元件和圖像采集伸縮臂，保持智能檢測裝置的水平狀態(tài)；基于所述豎向行走元件和所述橫向行走元件的配合，實現(xiàn)智能檢測裝置的智能避障。
2.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，所述豎向行走元件和所述橫向行走元件不同時工作，當所述豎向行走元件爬升或下降時，所述橫向行走元件中的橫向滾輪支撐伸縮臂收縮，當所述豎向行走元件在行走過程中遇到障礙物時，所述豎向行走元件中的豎向滾輪伸縮臂收縮，所述豎向行走元件停止行走，所述橫向滾輪支撐伸縮臂伸長，通過所述橫向行走元件中的反力支撐桿的支撐將作用力傳遞到所述橫向行走元件中的受力旋轉桿，在所述受力旋轉桿的作用下使得所述橫向行走元件中的橫向滾輪裝置旋轉軸旋轉，實現(xiàn)所述橫向行走元件中的橫向滾輪與混凝土電桿接觸并貼緊，直到所有的橫向行走元件中的橫向滾輪均附著在混凝土電桿表面上；待所述豎向行走元件旋轉脫離混凝土電桿表面后，控制所述橫向行走元件中的橫向滾輪電機旋轉，帶動所述橫向行走元件在混凝土電桿表面進行水平旋轉，水平旋轉完成后，待所述橫向行走元件旋轉脫離混凝土電桿表面后，控制所述豎向行走元件繼續(xù)行走，完成智能檢測裝置的智能避障。
3.如權利要求1中所述的一種基于機器視覺的混凝土電桿缺陷智能檢測裝置，其特征在于，所述第一弧形支撐元件或所述第二弧形支撐元件包括兩根結構完全一致的弧形支撐臂；所述第一弧形支撐元件中的弧形支撐臂與所述第二弧形支撐元件中的弧形支撐臂通過所述旋轉彈簧軸銷連接，通過調(diào)節(jié)所述旋轉彈簧軸銷實現(xiàn)所述弧形支撐臂在混凝土電桿上的夾緊。
4.如權利要求1中所述...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李新梅，薛天祥，索帥，姜波，李志明，李文，張忠文，張魯寧，步衍江，王廣川，
申請(專利權)人：國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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