CN111102922A - 管道几何尺寸检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

管道几何尺寸检测装置，包括中央处理器、通讯模块、发光模块、摄像模块、操作显示屏、分析处理模块、存储模块和结果生成模块；中央处理器通过通讯模块控制连接发光模块以实现对发光模块的控制，通过通讯模块通讯摄像模块以实现对摄像模块的控制和接收摄像模块发送的采集图像；中央处理器通讯连接分析处理模块、存储模块、结果生成模块和操作显示屏；本发明还提出了管道几何尺寸检测方法。本发明通过视觉检测的方式实现对管道的几何尺寸检测，自动化程度高，检测效率高的优点，能够为生产过程提供指导，以便快速了解所生产管道的质量信息，不需人为进行测量，较为智能，检测过程省时省力。

Description

管道几何尺寸检测装置及方法
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及管道几何尺寸检测装置及方法。
背景技术
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送，管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中；
在管道的生产中，需要对生产的管道进行几何尺寸检测，以确定管道是否满足质量要求，目前往往通过人为检测的方式来对管道的几何尺寸进行测量，费时费力，检测效率低，有待进行改善。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出管道几何尺寸检测装置及方法，通过视觉检测的方式实现对管道的几何尺寸检测，自动化程度高，检测效率高的优点，能够为生产过程提供指导，以便快速了解所生产管道的质量信息，不需人为进行测量，较为智能，检测过程省时省力。
(二)技术方案
本发明提出了管道几何尺寸检测装置及方法，包括中央处理器、通讯模块、发光模块、摄像模块、操作显示屏、分析处理模块、存储模块和结果生成模块；
中央处理器通过通讯模块控制连接发光模块以实现对发光模块的控制，通过通讯模块通讯摄像模块以实现对摄像模块的控制和接收摄像模块发送的采集图像；中央处理器通讯连接分析处理模块、存储模块、结果生成模块和操作显示屏；
分析处理模块与中央处理器进行双向信息传输，以实现对采集图像的接收和处理，以及输出分析处理结果；
存储模块，用于对管道的判断标准信息进行存储，以作为后续管道几何尺寸检测的判断依据；
结果生成模块，用于根据分析处理结果来生成检测报告，检测报告所包含的信息包括检测管道的几何尺寸信息、尺寸误差信息和管道质量信息；
操作显示屏，用于向中央处理器发送相关操作指令，并接收和显示结果生成模块生成的检测报告，以使操作者直观了解此次管道检测结果。
优选的，还包括云端服务器和数据上传模块；
其中，云端服务器包括云端存储器，中央处理器通讯连接数据上传模块，数据上传模块无线连接云端服务器以实现数据的自动上传，云端存储器对上传信息进行存储备份以防止管道标准信息丢失。
优选的，操作显示屏为触摸式高清显示屏。
优选的，分析处理模块包括数据接收模块、图像转换模块、图像处理模块和数据对比模块；
数据接收模块，用于接收中央处理器发送的此次采集图像和存储模块所保存的标准信息，并将相关信息发送至图像转换模块和数据对比模块；
图像转换模块，用于对采集图像进行转换使其成为数字图像，并将数字图像发送至图像处理模块；
图像处理模块，用于对数字图像进行处理以获取所检测管道的特征参数信息，并将特征参数信息发送至数据对比模块；
数据对比模块，用于将所检测管道的特征参数图像信息与该类型管道的标准信息进行对比处理，以获取所检测管道的几何尺寸信息，并将相关信息发送回中央处理器。
优选的，还包括夹具；夹具设置在操作台上并夹住待检测管道。
优选的，摄像模块和发光模块的数目为多组，发光模块、摄像模块的位置、高度、倾斜角度均能进行调整，且通过操作显示屏来实现调整。
优选的，待检测管道的检测条件与该类型管道标准件的检测条件一致，且相关检测条件保存于该类型管道对应的文件夹中。
本发明还提出了管道几何尺寸检测方法，包括以下步骤：
S1、选择管道的标准件，使用相关检测工具对管道标准件的尺寸进行检测，检测完成后生成该标准件的尺寸，此尺寸为该型号管道的标准尺寸；
S2、建立文件夹并保存至存储模块，将标准件的标准尺寸放置到文件夹中，文件夹以该标准管道的型号名称命名；
S3、获取所选标准件的特征参数并制定该型号管道的判断标准，将判断标准保存至对应的文件夹中，具体操作如下:
S31、将所选标准件固定在操作台上，发光模块发出平行光，且平行光照向所选标准件；
S32、多个摄像模块采集标准件的图像并将图像发送到中央处理器，中央处理器将图像传输至分析处理模块，分析处理模块对标准件图像进行相关处理并获得该标准件的特征参数图像；
S33、从存储模块相对应的文件夹中提取该型号标准件的标准尺寸，根据标准尺寸和特征参数图像像素确定每一像素对应的尺寸，并将特征参数图像和每一像素对应的尺寸保存在该文件夹中；
S4、将待检测管道固定在操作台上，发光模块发出平行光，平行光照向待检测管道；
S5、多个摄像模块采集待检测管道的图像并将图像发送至中央处理器，中央处理器将所检测管道的图像发送至分析处理模块以获得所检测管道的特征参数图像；
S6、中央处理器从存储模块中提取该管道的判断标准信息并发送至分析处理模块，分析处理模块对比所检测管道的特征参数图像和判断标准信息，通过像素差值及每一像素对应的尺寸获取所检测管道的几何尺寸并加以分析；
S7、分析处理模块将分析处理结果发送回中央处理器，中央处理器将分析处理结果发送至结果生成模块，结果生成模块生成几何尺寸检测报告；
S8、结果生成模块将检测报告发送至操作显示屏，操作显示屏对检测结果进行显示。
优选的，在S2中，每种类型管道的标准尺寸对应一个单独的文件夹。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明通过视觉检测的方式实现对管道的几何尺寸检测，自动化程度高，检测效率高的优点，能够为生产过程提供指导，以便快速了解所生产管道的质量信息，不需人为进行测量，较为智能，检测过程省时省力。
附图说明
图1为本发明提出的管道几何尺寸检测装置的系统框图。
图2为本发明提出的管道几何尺寸检测装置中分析处理模块的系统图。
图3为本发明提出的管道几何尺寸检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-2所示，本发明提出的管道几何尺寸检测装置，包括中央处理器、通讯模块、发光模块、摄像模块、操作显示屏、分析处理模块、存储模块和结果生成模块；
中央处理器通过通讯模块控制连接发光模块以实现对发光模块的控制，通过通讯模块通讯摄像模块以实现对摄像模块的控制和接收摄像模块发送的采集图像；中央处理器通讯连接分析处理模块、存储模块、结果生成模块和操作显示屏；
分析处理模块与中央处理器进行双向信息传输，以实现对采集图像的接收和处理，以及输出分析处理结果；
存储模块，用于对管道的判断标准信息进行存储，以作为后续管道几何尺寸检测的判断依据；
结果生成模块，用于根据分析处理结果来生成检测报告，检测报告所包含的信息包括检测管道的几何尺寸信息、尺寸误差信息和管道质量信息；
操作显示屏，用于向中央处理器发送相关操作指令，并接收和显示结果生成模块生成的检测报告，以使操作者直观了解此次管道检测结果。
在一个可选的实施例中，还包括云端服务器和数据上传模块；其中，云端服务器包括云端存储器，中央处理器通讯连接数据上传模块，数据上传模块无线连接云端服务器以实现数据的自动上传，云端存储器对上传信息进行存储备份以防止管道标准信息丢失。
在一个可选的实施例中，操作显示屏为触摸式高清显示屏。
在一个可选的实施例中，分析处理模块包括数据接收模块、图像转换模块、图像处理模块和数据对比模块；数据接收模块，用于接收中央处理器发送的此次采集图像和存储模块所保存的标准信息，并将相关信息发送至图像转换模块和数据对比模块；图像转换模块，用于对采集图像进行转换使其成为数字图像，并将数字图像发送至图像处理模块；图像处理模块，用于对数字图像进行处理以获取所检测管道的特征参数信息，并将特征参数信息发送至数据对比模块；数据对比模块，用于将所检测管道的特征参数图像信息与该类型管道的标准信息进行对比处理，以获取所检测管道的几何尺寸信息，并将相关信息发送回中央处理器。
在一个可选的实施例中，还包括夹具；夹具设置在操作台上并夹住待检测管道。
在一个可选的实施例中，摄像模块和发光模块的数目为多组，发光模块、摄像模块的位置、高度、倾斜角度均能进行调整，且通过操作显示屏来实现调整。
在一个可选的实施例中，待检测管道的检测条件与该类型管道标准件的检测条件一致，且相关检测条件保存于该类型管道对应的文件夹中。
如图3所示，本发明还提出了管道几何尺寸检测方法，包括以下步骤：
S1、选择管道的标准件，使用相关检测工具对管道标准件的尺寸进行检测，检测完成后生成该标准件的尺寸，此尺寸为该型号管道的标准尺寸；
S2、建立文件夹并保存至存储模块，将标准件的标准尺寸放置到文件夹中，文件夹以该标准管道的型号名称命名；
S3、获取所选标准件的特征参数并制定该型号管道的判断标准，将判断标准保存至对应的文件夹中，具体操作如下:
S31、将所选标准件固定在操作台上，发光模块发出平行光，且平行光照向所选标准件；
S32、多个摄像模块采集标准件的图像并将图像发送到中央处理器，中央处理器将图像传输至分析处理模块，分析处理模块对标准件图像进行相关处理并获得该标准件的特征参数图像；
S33、从存储模块相对应的文件夹中提取该型号标准件的标准尺寸，根据标准尺寸和特征参数图像像素确定每一像素对应的尺寸，并将特征参数图像和每一像素对应的尺寸保存在该文件夹中；
S4、将待检测管道固定在操作台上，发光模块发出平行光，平行光照向待检测管道；
S5、多个摄像模块采集待检测管道的图像并将图像发送至中央处理器，中央处理器将所检测管道的图像发送至分析处理模块以获得所检测管道的特征参数图像；
S6、中央处理器从存储模块中提取该管道的判断标准信息并发送至分析处理模块，分析处理模块对比所检测管道的特征参数图像和判断标准信息，通过像素差值及每一像素对应的尺寸获取所检测管道的几何尺寸并加以分析；
S7、分析处理模块将分析处理结果发送回中央处理器，中央处理器将分析处理结果发送至结果生成模块，结果生成模块生成几何尺寸检测报告；
S8、结果生成模块将检测报告发送至操作显示屏，操作显示屏对检测结果进行显示。
在一个可选的实施例中，在S2中，每种类型管道的标准尺寸对应一个单独的文件夹。
本发明中，首先选择管道的标准件并使用相关检测工具对管道标准件的尺寸进行检测，生成该型号管道的标准尺寸；然后建立文件夹并保存至存储模块，将标准件的标准尺寸放置到文件夹中，文件夹以该标准管道的型号名称命名；之后获取所选标准件的特征参数并制定该型号管道的判断标准，将判断标准保存至对应的文件夹中，具体操作如下:将所选标准件固定在操作台上，发光模块发出平行光，且平行光照向所选标准件；多个摄像模块采集标准件的图像并将图像发送到中央处理器，中央处理器将图像传输至分析处理模块，分析处理模块对标准件图像进行相关处理并获得该标准件的特征参数图像；从存储模块相对应的文件夹中提取该型号标准件的标准尺寸，根据标准尺寸和特征参数图像像素确定每一像素对应的尺寸，并将特征参数图像和每一像素对应的尺寸保存在该文件夹中；
然后将待检测管道固定在操作台上，发光模块发出平行光，平行光照向待检测管道，多个摄像模块采集待检测管道的图像并将图像发送至中央处理器，中央处理器将所检测管道的图像发送至分析处理模块以获得所检测管道的特征参数图像；之后中央处理器从存储模块中提取该管道的判断标准信息并发送至分析处理模块，分析处理模块对比所检测管道的特征参数图像和判断标准信息，通过像素差值及每一像素对应的尺寸获取所检测管道的几何尺寸并加以分析；分析处理模块将分析处理结果发送回中央处理器，中央处理器将分析处理结果发送至结果生成模块，结果生成模块生成几何尺寸检测报告；最后结果生成模块将检测报告发送至操作显示屏，操作显示屏对检测结果进行显示；
本发明通过视觉检测的方式实现对管道的几何尺寸检测，自动化程度高，检测效率高的优点，能够为生产过程提供指导，以便快速了解所生产管道的质量信息，不需人为进行测量，较为智能，检测过程省时省力。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.管道几何尺寸检测装置，其特征在于，包括中央处理器、通讯模块、发光模块、摄像模块、操作显示屏、分析处理模块、存储模块和结果生成模块；
中央处理器通过通讯模块控制连接发光模块以实现对发光模块的控制，通过通讯模块通讯摄像模块以实现对摄像模块的控制和接收摄像模块发送的采集图像；中央处理器通讯连接分析处理模块、存储模块、结果生成模块和操作显示屏；
分析处理模块与中央处理器进行双向信息传输，以实现对采集图像的接收和处理，以及输出分析处理结果；
存储模块，用于对管道的判断标准信息进行存储，以作为后续管道几何尺寸检测的判断依据；
结果生成模块，用于根据分析处理结果来生成检测报告，检测报告所包含的信息包括检测管道的几何尺寸信息、尺寸误差信息和管道质量信息；
操作显示屏，用于向中央处理器发送相关操作指令，并接收和显示结果生成模块生成的检测报告，以使操作者直观了解此次管道检测结果。
2.根据权利要求1所述的管道几何尺寸检测装置，其特征在于，还包括云端服务器和数据上传模块；
其中，云端服务器包括云端存储器，中央处理器通讯连接数据上传模块，数据上传模块无线连接云端服务器以实现数据的自动上传，云端存储器对上传信息进行存储备份以防止管道标准信息丢失。
3.根据权利要求1所述的管道几何尺寸检测装置，其特征在于，操作显示屏为触摸式高清显示屏。
4.根据权利要求1所述的管道几何尺寸检测装置，其特征在于，分析处理模块包括数据接收模块、图像转换模块、图像处理模块和数据对比模块；
数据接收模块，用于接收中央处理器发送的此次采集图像和存储模块所保存的标准信息，并将相关信息发送至图像转换模块和数据对比模块；
图像转换模块，用于对采集图像进行转换使其成为数字图像，并将数字图像发送至图像处理模块；
图像处理模块，用于对数字图像进行处理以获取所检测管道的特征参数信息，并将特征参数信息发送至数据对比模块；
数据对比模块，用于将所检测管道的特征参数图像信息与该类型管道的标准信息进行对比处理，以获取所检测管道的几何尺寸信息，并将相关信息发送回中央处理器。
5.根据权利要求1所述的管道几何尺寸检测装置，其特征在于，还包括夹具；夹具设置在操作台上并夹住待检测管道。
6.根据权利要求1所述的管道几何尺寸检测装置，其特征在于，摄像模块和发光模块的数目为多组，发光模块、摄像模块的位置、高度、倾斜角度均能进行调整，且通过操作显示屏来实现调整。
7.根据权利要求1所述的管道几何尺寸检测装置，其特征在于，待检测管道的检测条件与该类型管道标准件的检测条件一致，且相关检测条件保存于该类型管道对应的文件夹中。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的管道几何尺寸检测装置还提出了其检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选择管道的标准件，使用相关检测工具对管道标准件的尺寸进行检测，检测完成后生成该标准件的尺寸，此尺寸为该型号管道的标准尺寸；
S2、建立文件夹并保存至存储模块，将标准件的标准尺寸放置到文件夹中，文件夹以该标准管道的型号名称命名；
S3、获取所选标准件的特征参数并制定该型号管道的判断标准，将判断标准保存至对应的文件夹中，具体操作如下:
S31、将所选标准件固定在操作台上，发光模块发出平行光，且平行光照向所选标准件；
S32、多个摄像模块采集标准件的图像并将图像发送到中央处理器，中央处理器将图像传输至分析处理模块，分析处理模块对标准件图像进行相关处理并获得该标准件的特征参数图像；
S33、从存储模块相对应的文件夹中提取该型号标准件的标准尺寸，根据标准尺寸和特征参数图像像素确定每一像素对应的尺寸，并将特征参数图像和每一像素对应的尺寸保存在该文件夹中；
S4、将待检测管道固定在操作台上，发光模块发出平行光，平行光照向待检测管道；
S5、多个摄像模块采集待检测管道的图像并将图像发送至中央处理器，中央处理器将所检测管道的图像发送至分析处理模块以获得所检测管道的特征参数图像；
S6、中央处理器从存储模块中提取该管道的判断标准信息并发送至分析处理模块，分析处理模块对比所检测管道的特征参数图像和判断标准信息，通过像素差值及每一像素对应的尺寸获取所检测管道的几何尺寸并加以分析；
S7、分析处理模块将分析处理结果发送回中央处理器，中央处理器将分析处理结果发送至结果生成模块，结果生成模块生成几何尺寸检测报告；
S8、结果生成模块将检测报告发送至操作显示屏，操作显示屏对检测结果进行显示。
9.根据权利要求8所述的管道几何尺寸检测方法，其特征在于，在S2中，每种类型管道的标准尺寸对应一个单独的文件夹。
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