CN109447195A - 一种基于三维扫描的巡检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业领域,具体涉及一种基于三维扫描的巡检方法和巡检装置,包括获取目标设备的身份信息,获取目标设备当前的三维图像信息;根据目标设备的身份信息以及目标设备当前的三维图像信息确定该目标设备是否出现故障,本公开涉及的巡检方法,通过对设备当前的三维图像信息和预先存储的三维图像信息进行比较,可全面的、细致的判断设备的当前状态,确定设备是否出现故障。
Description
【技术领域】
本发明属于列车检修领域,具体涉及一种基于三维扫描的巡检方法。
【背景技术】
铁路列车的检修是列车运营维护工作中最重要的一环,在铁路列车的检修和维护过程中,一般情况下将列车组悬空,由工作人员进入到列车组的底部,从列车的一端开始,详细检查列车组的各个组成部分。列车车底结构复杂、零部件繁多,使得检修维护环境异常复杂。而且列车结构复杂、造价昂贵,列车运行中表征每个零部件状态的参数复杂多元,简单的人工检修无法详细的判断列车每个零部件的状态。而对于高速运行的列车组,一个零部件的故障便可导致重大安全事故,造成重大的损失。
传统的人工巡检维护很难做到全方位、高精度和无死角的设备维护工作。基于信息采集和分析的智能设备已经进入巡检和维护工作中。但现有的用于巡检维护的智能设备,只简单的采集二维图像和数据信息,而二维的图像信息无法立体的呈现设备图像,在图像分析中难以做到全面细致的分析。
【发明内容】
本公开提供一种基于三维扫描的巡检方法,用于在巡检维护工作过程中提供三维立体的图像信息,便于分析。
为了实现上述发明目的,本公开的第一方面提供一种基于三维扫描的巡检方法,应用于巡检机构,所述方法包括:
获取目标设备的身份信息;
获取所述目标设备当前的三维图像信息;
根据所述目标设备的身份信息以及所述目标设备当前的三维图像信息确定所述目标设备是否出现故障。
可选的,所述获取目标设备的身份信息,包括:
获取所述目标设备的身份标志;
确定所述身份标志表示的身份信息。
可选的,所述获取所述目标设备当前的三维图像信息,包括:
通过三维扫描仪拍摄所述目标设备的三维图像信息;
处理打包所述三维图像信息。
可选的,所述根据所述目标设备的身份信息以及所述目标设备当前的三维图像信息确定所述目标设备是否出现故障,包括:
根据所述目标设备的身份信息获取所述目标设备正常运行时的三维图像信息;
获取所述目标设备正常运行时的三维图像信息与当前的三维图像信息的区别信息;
根据所述区别信息,确定所述目标设备是否存在故障。
可选的,所述根据所述区别信息,确定所述目标设备是否存在故障,包括:
获取所述正常运行时的三维图像信息与所述当前的三维图像信息的差异程度,判断所述差异程度是否小于预设差异程度阈值;
当所述差异程度小于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行正常;当所述差异程度大于或等于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行故障。
本公开的第二方面提供一种基于三维扫描的巡检装置,应用于巡检机构,所述装置包括:
第一信息获取模块,用于获取目标设备的身份信息;
第二信息获取模块,用于获取所述目标设备当前的三维图像信息;
控制模块,用于根据所述目标设备的身份信息以及所述目标设备当前的三维图像信息确定所述目标设备是否出现故障。
可选的,所述第一信息获取模块,包括:
身份标志获取模块,用于获取所述目标设备的身份标志;
身份信息确定模块,用于确定所述身份标志表示的身份信息。
可选的,所述第二信息获取模块,包括:
拍摄模块,用于通过三维扫描仪拍摄所述目标设备的三维图像信息;
处理模块,用于处理打包所述三维图像信息。
可选的,所述控制模块,包括:
图像信息获取子模块,用于根据所述目标设备的身份信息获取所述目标设备正常运行时的三维图像信息;
区别信息获取子模块,用于获取所述正常运行时的三维图像图信息与当前的三维图像信息的区别信息;
判定子模块,用于根据所述区别信息,确定所述目标设备是否存在故障。
可选的,所述判定子模块,包括:
差异度获取子模块,用于获取所述正常运行时的三维图像信息与所述当前的三维图像信息的差异程度,
阈值判断子模块,用于判断所述差异程度是否小于预设差异程度阈值;
正常运行确定子模块,用于当所述差异程度小于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行正常;
故障运行确定子模块,用于当所述差异程度大于或等于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行有故障。
与现有技术相比,本公开提供的一种基于三维扫描的巡检方法,通过获取目标设备的身份信息和三维图像信息,并根据三维图像信息判断目标设备是否出现故障。三维图像可立体的呈现物体的三维图像信息,相比于二维图像,可对目标设备做更全面的、细致的分析。
【附图说明】
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一示例性实施例提供的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图;
图2是根据图1所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图;
图3是根据图1所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图;
图4是根据图1所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图;
图5是根据图4所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图;
图6是本公开一示例性实施例提供的一种基于三维扫描的巡检装置的框图;
图7是根据图6所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检装置中的第一信息获取模块的框图;
图8是根据图6所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检装置中的第二信息获取模块的框图;
图9是根据图6所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检装置中的控制模块的框图;
图10是根据图9所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检装置中的判定子模块的框图。
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,都属于本发明的保护范围。
图1是本公开一示例性实施例提供的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图,参见图1,该巡检方法应用于巡检机构,该方法包括:
步骤101,获取目标设备的身份信息。
示例地,该目标设备可以为调试运行的高温、高压设备,或高速运行过后的列车的某个关键部件。该身份信息可以为设备或部件的编码,该编码可以是印刷或铸刻在设备或部件表面的二维码、条形码或者阿拉伯数字编码。该身份信息也可以是存储在可读存储介质中的数据编码,可读存储介质可以是存储数字信息的RFID标签卡等数据存储卡片,该存储卡片集成到设备内部或安装在设备的某个位置。
该巡检机构包括一个用于获取该身份信息的装置,该装置可以集成有二维码扫描器,条形码扫描器用于采集设备或部件上印刷的二维码或条形码数据。也可以集成摄像头等设备,用于拍摄铸刻在设备上的阿拉伯数字编码。也可以集成有RFID读卡器,读取设备上安装的RFID标签卡。巡检装置通过扫码、拍照或读卡等方式获取设备或部件的身份信息。
步骤102,获取该目标设备当前的三维图像信息。
示例地,该巡检机构可以包括三维图像扫描器,在获取目标设备的身份信息后,通过三维图像扫描器扫描设备或部件的三维图像信息。
步骤103,根据该目标设备的身份信息以及该目标设备当前的三维图像信息确定该目标设备是否出现故障。
示例的,该巡检机构可以包括身份信息采集装置、三维图像扫描器和服务器,身份信息采集装置和三维图像扫描器分别和服务器通信连接。在巡检过程中,由该身份信息采集装置采集目标设备的身份信息并发送至服务器,由三维图像扫描器采集目标设备的三维图像信息并发送至服务器。该服务器从数据库中根据该身份信息调取与该身份信息对应的目标设备正常状态下三维图像信息,并比较目标设备正常状态下的三维图像信息和当前的三维图像信息,从而确定目标设备是否发生故障。
通过上述技术方案,获取目标设备的身份信息,获取该目标设备当前的三维图像信息,根据该目标设备的身份信息以及该目标设备当前的三维图像信息确定该目标设备是否出现故障,在巡检中获取目标设备的身份信息,并扫描得到目标设备的三维图像信息,通过目标设备当前的三维图像信息和正常状态下的三维图像信息,可对目标设备进行全面的、立体的、细致的分析,从而确定目标设备是否出现故障。
进一步地,图2是根据图1所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图,参见图2,步骤102所述的获取该目标设备当前的三维图像信息,包括如下步骤:
步骤1011,获取该目标设备的身份标志。
示例地,该身份标志可以是一列数字编码、二维码、条形码,或者存储到可读存储器中的代码。扫描设备扫描该身份标志,获取表示身份信息的身份标志。
步骤1012,确定该身份标志表示的身份信息。
示例地,扫描设备取得目标设备的身份标志后,将该身份标志发送至服务器。服务器预先存储需要巡检的设备的身份信息,服务器接收到扫描设备发送的身份标志后,将扫描到的身份标志与预先存储的身份信息比对,从而确定目标设备的身份信息。
进一步地,图3是根据图1所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图,参见图3,步骤102所述的获取目标设备的身份信息,包括如下步骤:
步骤1021,通过三维扫描仪拍摄该目标设备的三维图像信息。
示例地,该巡检机构包括三维扫描仪,工作人员操作三维扫描仪扫描获取目标设备的三维图像信息。
步骤1022,处理打包该三维图像信息。
示例地,巡检机构将扫描获取的三维图像信息预处理并打包,发送至服务器。
进一步地,图4是根据图1所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图,参见图4,步骤103所述的根据该目标设备的身份信息以及该目标设备当前的三维图像信息确定该目标设备是否出现故障的步骤可以包括以下步骤:
步骤1031,根据该目标设备的身份信息获取该目标设备正常运行时的三维图像信息。
示例地,该巡检机构可以包括服务器和数据库,该服务器根据目标设备的身份信息调取数据库中预先存储的目标设备正常运行状态下的三维图像信息。
步骤1032,获取该目标设备正常运行时的三维图像图信息与当前的三维图像信息的区别信息。
示例地,该服务器包括三维图像处理模块,该三维图像处理模块比较获取得到的目标设备的正常运行时的三维图像信息和当前的三维图像信息后,比较该正常运行时的三维图像与当前的三维图像中的不同之处,该不同之处作为所述区别信息。该区别信息可可以是设备的错位、零部件的变形或移动、也可以是设备体积的增大或减小。
步骤1033,根据该区别信息,确定该目标设备是否存在故障。
示例地,当服务器获取得到区别信息后,判断区别信息是否由故障引起或可以引起故障。例如,设备的错位是否是由设备故障引起的,零部件发生位移的位移量是否在合理范围内,设备的体积变大后是否会引起故障。
进一步地,图3是根据图2所示实施例示出的一种基于三维扫描的巡检方法的流程图,参见图3,步骤1033所述的根据该区别信息,确定该目标设备是否存在故障的步骤可以包括如下步骤:
步骤10331,获取该目标设备正常运行时的三维图像信息与当前的三维图像信息的差异程度。
示例的,该差异程度可以是指当前运行的三维图像与正常运行时的三维图像相比,每一处差异的程度(例如,正常设备包括四颗安装完好的螺丝,该图像信息显示的巡检结果是一颗螺丝脱落,因此可以确定该差异程度为百分之二十五;或者,正常设备包括一颗螺钉,该图像显示该螺钉有螺杆总长度的一半距离未旋进去,可以输出该差异程度为百分之五十);或者也可以是指所有不同之处的数量(例如,一共有五十处待巡检的点,有五处出现了不同,则该差异程度为百分之十)。
步骤10332,判断该差异程度是否小于预设差异程度阈值。
示例地,当巡检机构通过比较获得差异程度后,调取后台数据库中的差异程度阈值,该阈值可以是预设的百分数值,并判断差异程度是否大于差异程度阈值。
步骤10333,当该差异程度小于预设差异程度阈值时,确定该目标设备当前运行正常。
步骤10334,当该差异程度大于或等于预设差异程度阈值时,确定该目标设备当前运行故障。
综上所述,在巡检过程中通过获取目标设备的身份信息和三维图像信息,并通过目标设备的身份信息获取预先存储在数据库中的目标设备正常状态下的三维图像信息,从当前和预存的三维图像信息中获取差异值,比较差异值与预设值的大小从而判断设备或部件是否故障,三维图像信息相比二维图像信息,包括更多的图像信息,可全面细致的存储设备的图像信息,比较设备当前和正常状态下的三维图像信息,可更加全面准确的判断设备是否故障。
图5是本公开一示例性实施例提供的一种巡检装置的框图,参见图5,包括:
第一信息获取模块501,用于获取目标设备的身份信息。
第二信息获取模块502,用于获取该目标设备当前的三维图像信息。
控制模块503,用于根据该目标设备的身份信息以及该目标设备当前的三维图像信息确定该目标设备是否出现故障。
图6是根据图5所示实施例提供的一种巡检装置中第一信息获取模块501的框图,参见图6,包括:
身份标志获取模块5011,用于获取目标设备的身份标志。
身份信息确定模块5012,用于确定身份标志表示的身份信息。
图7是根据图5所示实施例提供的一种巡检装置中第二信息获取模块502的框图,参见图7,包括:
拍摄模块5021,用于通过三维扫描仪拍摄所述目标设备的三维图像信息。
处理模块5022,用于处理打包所述三维图像信息。
图8是根据图5所示的一种巡检装置中控制模块503的框图,包括:
图像信息获取子模块5031,用于根据该目标设备的身份信息获取该目标设备正常运行时的三维图像信息。
区别信息获取子模块5032,用于获取该正常运行时的三维图像图信息与当前的三维图像信息的区别信息。
判定子模块5033,用于根据该区别信息,确定该目标设备是否存在故障。
图9是根据图8所示的一种巡检装置中判定子模块5033的框图,包括:
差异度获取子模块50331,用于获取该正常运行时的三维图像信息与所述当前的三维图像信息的差异程度。
阈值判断子模块50332,用于判断该差异程度是否小于预设差异程度阈值。
正常运行确定子模50333,用于当该差异程度小于预设差异程度阈值时,确定该目标设备当前运行正常。
故障运行确定子模块50334,用于当该差异程度大于或等于预设差异程度阈值时,确定该目标设备当前运行有故障。
需要说明的是,上述实施例提供的装置在实现其功能时,仅以上述各个功能模块的划分进行举例说明。实际使用时,可以根据需要将上述功能模块分配由不同的功能模块完成,即将设备的内容结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述全部或部分功能。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行的具体操作方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细的描述,在此不做详细阐述说明。
上述实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示意的准确结构,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,做出的各种改变和变形,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于三维扫描的巡检方法,其特征在于:应用于巡检机构,所述方法包括:
获取目标设备的身份信息;
获取所述目标设备当前的三维图像信息;
根据所述目标设备的身份信息以及所述目标设备当前的三维图像信息确定所述目标设备是否出现故障。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述获取目标设备的身份信息,包括:
获取所述目标设备的身份标志;
确定所述身份标志表示的身份信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述获取所述目标设备当前的三维图像信息,包括:
通过三维扫描仪拍摄所述目标设备的三维图像信息;
处理打包所述三维图像信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述根据所述目标设备的身份信息以及所述目标设备当前的三维图像信息确定所述目标设备是否出现故障,包括:
根据所述目标设备的身份信息获取所述目标设备正常运行时的三维图像信息;
获取所述目标设备正常运行时的三维图像图信息与当前的三维图像信息的区别信息;
根据所述区别信息,确定所述目标设备是否存在故障。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述根据所述区别信息,确定所述目标设备是否存在故障,包括:
获取所述正常运行时的三维图像信息与所述当前的三维图像信息的差异程度;
判断所述差异程度是否小于预设差异程度阈值;
当所述差异程度小于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行正常;
当所述差异程度大于或等于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行故障。
6.一种基于三维扫描的巡检装置,其特征在于:应用于巡检机构,所述装置包括:
第一信息获取模块,用于获取目标设备的身份信息;
第二信息获取模块,用于获取所述目标设备当前的三维图像信息;
控制模块,用于根据所述目标设备的身份信息以及所述目标设备当前的三维图像信息确定所述目标设备是否出现故障。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述第一信息获取模块,包括:
身份标志获取模块,用于获取所述目标设备的身份标志;
身份信息确定模块,用于确定所述身份标志表示的身份信息。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述第二信息获取模块,包括:
拍摄模块,用于通过三维扫描仪拍摄所述目标设备的三维图像信息;
处理模块,用于处理打包所述三维图像信息。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述控制模块,包括:
图像信息获取子模块,用于根据所述目标设备的身份信息获取所述目标设备正常运行时的三维图像信息;
区别信息获取子模块,用于获取所述正常运行时的三维图像信息与当前的三维图像信息的区别信息;
判定子模块,用于根据所述区别信息,确定所述目标设备是否存在故障。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于:所述判定子模块,包括:
差异度获取子模块,用于获取所述正常运行时的三维图像信息与所述当前的三维图像信息的差异程度;
阈值判断子模块,用于判断所述差异程度是否小于预设差异程度阈值;
正常运行确定子模块,用于当所述差异程度小于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行正常;
故障运行确定子模块,用于当所述差异程度大于或等于预设差异程度阈值时,确定所述目标设备当前运行有故障。
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