CN111856496A - 一种管道探测方法及管道探测装置 - Google Patents

一种管道探测方法及管道探测装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种管道探测方法及管道探测装置，方法包括：获取每一个位置点，管道探测器在管道内距离管道口的行驶距离及管道探测器的姿态信息；获取所述每一个位置点，通过安装于所述管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息；根据所述每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。本发明实施例在管道探测器上安装两个激光雷达配合扫描，在管道内环境不佳的情况下，能够清晰扫描到管道内的图像信息，在管道内有障碍物的情况下，可以扫描得到准确的图像信息。

Description

一种管道探测方法及管道探测装置
技术领域
本发明属于管道探测技术领域，尤其涉及一种管道探测方法及管道探测装置。
背景技术
管道内检测是指通过驱动管道探测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可预防和有效减少事故并节约管道维修资金，是保证管道安全的重要措施。
现有管道检测中，通常会在管道探测器上搭载一个360°激光雷达来进行管道内数据成像。
在管道探测器上搭载一个激光雷达，当管道内的环境不佳时，扫描出的图像数据会很模糊；另外，当有障碍物存在时，就会扫描不到足够有效的数据点，故而得到的管道内的轮廓信息不完整。
发明内容
为克服上述现有问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种管道探测方法及管道探测装置。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种管道探测方法，包括：
获取管道探测器在管道内每一个位置点处距离管道口的行驶距离及管道探测器的姿态信息；
获取所述每一个位置点处，通过安装于所述管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息；
根据所述每一个位置点处的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；
根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
在上述技术方案的基础上，本发明实施例还可以作出如下改进。
可选的，所述获取所述每一个位置点处，通过安装于所述管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息包括：
在任一个位置点处，接收两个激光雷达360°扫描得到的两个激光雷达与管道内壁的距离，进而得到两个激光雷达对应的多个距离数据点；
根据两个激光雷达对应的多个距离数据点，分别得到每一个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息；
对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息。
可选的，每一个激光雷达的扫描频率大于等于5HZ，在所述任一个位置点处，每一个激光雷达扫描得到的多个距离数据点至少为600个。
可选的，每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息是以对应的激光雷达为中心扫描得到的，所述对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息包括：
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息转换为以两个激光雷达的中间位置为中心的管道内横截面轮廓信息；
合并转换后的两个管道内横截面轮廓信息，得到完成的管道内横截面轮廓信息。
可选的，所述根据所述每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息包括：
根据所述行驶距离内的每一个位置点处的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到所述行驶距离内的管道内三维图像信息。
根据本发明实施例第二方面提供一种管道探测装置，包括爬行记和处理器，所述爬行记上安装有电子计米器、惯性测量单元和管道探测器，所述管道探测器的两端分别安装一个激光雷达；
所述电子计米器，用于获取每一个位置点，管道探测器在管道内距离管道口的行驶距离；
所述惯性测量单元，用于获取每一个位置点，管道探测器在管道内的姿态信息；
每一个激光雷达，用于扫描获取所述每一个位置点处的管道内横截面轮廓信息；
处理器，用于根据所述每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；还用于根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
可选的，每一个激光雷达，用于在任一个位置点处，360°旋转扫描得到与管道内壁的距离，进而得到多个距离数据点；
相应的，所述处理器用于：
根据两个激光雷达得到的多个距离数据点，分别得到每一个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息；
对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息。
可选的，每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息是以对应的激光雷达为中心扫描得到的，所述处理器对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息包括：
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息转换为以两个激光雷达的中间位置为中心的管道内横截面轮廓信息；
合并转换后的两个管道内横截面轮廓信息，得到完成的管道内横截面轮廓信息。
可选的，所述处理器，用于根据所述每一个位置点处的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息包括：
根据所述行驶距离内的每一个位置点处的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到所述形式距离内的管道内三维图像信息。
本发明实施例提供一种管道探测方法及管道探测装置，通过在管道探测器上安装两个激光雷达配合扫描，在管道内环境不佳的情况下，能够清晰扫描到管道内的图像信息，在管道内有障碍物的情况下，可以扫描得到准确的图像信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术采用一个激光雷达得到的管道内轮廓信息示意图；
图2为本发明实施例提供的管道探测方法整体流程示意图；
图3为本发明实施例的左侧激光雷达探测的管道内轮廓信息示意图；
图4为本发明实施例的右侧激光雷达探测的管道内轮廓信息示意图；
图5为本发明实施例的双激光雷达探测的最终管道内轮廓信息示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图2，提供了本发明实施例的一种管道探测方法，包括：
获取管道探测器在管道内每一个位置点处距离管道口的行驶距离及管道探测器的姿态信息；
获取所述每一个位置点处，通过安装于所述管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息；
根据所述每一个位置点处的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；
根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
可以理解的是，管道内检测是指通过驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。在进行管道内探测的过程中，管道探测器在管道内运行，当管道探测器运行到管道内的任一个位置点时，获取管道探测器当前位置距离管道口的行驶距离，也可以理解为管道探测器当前运行到管道内部的深度，以及获取管道探测器当前的姿态信息。
在获取管道探测器的行驶距离和姿态信息的同时，获取安装于管道探测器两端的两个激光雷达扫描得到的当前位置处的管道内横截面轮廓信息。
最后根据每一个位置点处管道探测器距离管口的行驶距离、管道探测器的姿态信息和对应的管道内横截面轮廓信息，计算可以得到从管道口到当前位置点这段距离的管道内三维图像信息，当管道探测器运行穿过整个管道，那么就可以得到整个管道内的三维图像信息。在得到了管道内横截面三维图像信息，就可以了解整个管道内的比如某一处的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口等信息。
本发明实施例在管道探测器上安装两个激光雷达配合扫描，在管道内环境不佳的情况下，能够清晰扫描到管道内的图像信息，在管道内有障碍物的情况下，可以扫描得到准确的图像信息，进而能够准确探测管道内的变形、腐蚀等损伤情况。
作为一个可选的实施例，获取每一个位置点，通过安装于管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息包括：
在任一个位置点，接收两个激光雷达360°扫描得到的两个激光雷达与管道内壁的距离，进而得到两个激光雷达对应的多个距离数据点；
根据两个激光雷达对应的多个距离数据点，分别得到每一个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息；
对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点出的管道内横截面轮廓信息。
可以理解的是，本发明实施例在管道探测器的两端分别安装一个激光雷达，当管道探测器到达管道内的任一个位置点时，两个激光雷达均360°扫描该位置一圈的数据。
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达将电脉冲变成光脉冲发射出去，再接收目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲。
激光雷达的工作原理与雷达非常相近，以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上，根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离，脉冲激光不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理。
传统的在管道探测器上安装一个激光雷达得到的管道内的轮廓信息如图1所示，由图1可看出，由于环境问题或者障碍物遮挡问题，一个激光雷达探测到的管道内的轮廓信息不够完整。
本发明实施例中，两个激光雷达分别向管道内壁发送脉冲激光，并接收脉冲激光被管道内壁反射的回波信号，并根据脉冲激光和回波信号的时间差获取激光雷达与管道内壁距离，通过旋转管道探测器，使得激光雷达360°获取激光雷达与管道内壁距离的数据点，进而得到一系列的距离数据点。其中，激光雷达的脉冲激光发射频率可以根据管道探测器的运行速度来进行调节。
在本发明实施例中，每一个激光雷达的扫描频率大于等于5HZ，在任一个位置点，每一个激光雷达扫描得到的多个距离数据点至少为600个。
作为一个可选的实施例，每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息是以对应的激光雷达为中心扫描得到的，对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点出的管道内横截面轮廓信息包括：
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息转换为以两个激光雷达的中间位置为中心的管道内横截面轮廓信息；
合并转换后的两个管道内横截面轮廓信息，得到完成的管道内横截面轮廓信息。
可以理解的是，在管道内的任一个位置，两个激光雷达分别能扫描到一系列的距离管道内壁距离的数据点，根据这些距离数据点，可以得到该任一位置点处管道内的横截面轮廓信息。其中，根据每一个激光雷达扫描得到的管道内的横截面轮廓信息是以激光雷达为中心的轮廓信息，因此，两个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息的中心不一致，故需要对每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息进行处理。
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓的中心转换为以两个激光雷达的中间位置为中心，分别得到两个转换后的管道内横截面轮廓信息，然后将两个转换后的管道内横截面轮廓信息进行整合，得到管道内完整的横截面轮廓信息。
其中，安装于管道探测器左侧的激光雷达探测得到的管道内轮廓信息可参见图3，管道探测器右侧的激光雷达探测得到的管道内轮廓信息可参见图4，将管道探测器左侧激光雷达探测的管道内轮廓信息与右侧激光雷达探测的管道内轮廓信息整合后得到的最终的管道内轮廓信息可参见图5。
作为一个可选的实施例，根据每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息包括：
根据所述行驶距离内的每一个位置点的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到所述形式距离内的管道内三维图像信息。
可以理解的是，根据管道探测器在管道内的当前行驶距离，比如，管道探测器当前距离管道口的距离为10cm，则根据在从管道口到距离管道口10cm的距离内的每一个位置点的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到10cm距离内的管道内三维图像信息。比如，参见图3到图5，通过激光雷达可以探测到管道内不同深度处的横截面轮廓信息，比如图中300mm、600mm、900mm处的横截面轮廓信息，进而探测到整个管道内的横截面轮廓信息，进而形成管道内的三维图像信息。
本发明实施例还提供了一种管道探测装置，包括爬行记和处理器，爬行记上安装有电子计米器、惯性测量单元和管道探测器，管道探测器的两端分别安装一个激光雷达；
电子计米器，用于获取每一个位置点，管道探测器在管道内距离管道口的行驶距离；
惯性测量单元，用于获取每一个位置点，管道探测器在管道内的姿态信息；
每一个激光雷达，用于扫描获取每一个位置点处的管道内横截面轮廓信息；
处理器，用于根据每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；还用于根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
可以理解的是，管道探测装置主要为一个爬行计，在爬行计上安装有管道探测器、电子计米器、惯性测量单元，管道探测器的两端分别安装一个激光雷达。
在进行管道内探测时，爬行计在管道内运行，其上的电子计米器来测量管道探测器在管道内的行驶距离。其中，电子计米器是应用一些电子元器件构成可实现计量长度功能的电子器件，电子计米器与传统计米器相比具有抗干扰能力强、设计精度高、可靠性高、使用方便、读数清晰等优点。同样的，管道探测器的姿态信息通过惯性测量单元(IMU)获取，惯性测量单元(Inertial measurement unit，简称IMU)是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置，IMU测量获得的数据包括管道探测器的仰角，翻转角和航向角。同时，安装在管道探测器两端的激光雷达扫描获取每一个位置点处的管道内横截面轮廓信息。
电子计米器将检测得到的管道探测器在管道内的行驶距离、惯性测量单元将检测到的管道探测器在管道内的姿态信息和两个激光雷达扫描获取的管道内横截面轮廓信息通过爬行计发送给处理器。
处理器根据每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息，得到了管道内的三维图像信息后，就可以了解管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
本发明实施例的管道探测装置在管道探测器上安装两个激光雷达配合扫描，在管道内环境不佳的情况下，能够清晰扫描到管道内的图像信息，在管道内有障碍物的情况下，可以扫描得到准确的图像信息。
作为一个可选的实施例，每一个激光雷达，用于在任一个位置点，360°旋转扫描得到与管道内壁的距离，进而得到多个距离数据点；
相应的，处理器用于：
根据两个激光雷达得到的多个距离数据点，分别得到每一个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息；
对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点出的管道内横截面轮廓信息。
可以理解的是，本发明实施例在管道探测器的两端分别安装一个激光雷达，当管道探测器到达管道内的任一个位置点时，两个激光雷达均360°扫描该位置一圈的数据。
两个激光雷达分别向管道内壁发送脉冲激光，并接收脉冲激光被管道内壁反射的回波信号，并根据脉冲激光和回波信号的时间差获取激光雷达与管道内壁距离，通过旋转管道探测器，使得激光雷达360°获取激光雷达与管道内壁距离的数据点，进而得到一系列的距离数据点。其中，激光雷达的脉冲激光发射频率可以根据管道探测器的运行速度来进行调节。
作为一个可选的实施例，每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息是以对应的激光雷达为中心扫描得到的，处理器对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点出的管道内横截面轮廓信息包括：
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息转换为以两个激光雷达的中间位置为中心的管道内横截面轮廓信息；
合并转换后的两个管道内横截面轮廓信息，得到完成的管道内横截面轮廓信息。
可以理解的是，在管道内的任一个位置，两个激光雷达分别能扫描到一系列的距离管道内壁距离的数据点，根据这些距离数据点，可以得到该任一位置点处管道内的横截面轮廓信息。其中，根据每一个激光雷达扫描得到的管道内的横截面轮廓信息是以激光雷达为中心的轮廓信息，因此，两个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息的中心不一致，故需要对每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息进行处理。
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓的中心转换为以两个激光雷达的中间位置为中心，分别得到两个转换后的管道内横截面轮廓信息，然后将两个转换后的管道内横截面轮廓信息进行整合，得到管道内完整的横截面轮廓信息。
作为一个可选的实施例，处理器，用于根据每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息包括：
根据行驶距离内的每一个位置点的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到行驶距离内的管道内三维图像信息。
可以理解的是，在得到了管道内横截面三维图像信息，就可以了解整个管道内的比如某一处的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口等信息。
本发明实施例提供一种管道探测方法及管道探测装置，通过在管道探测器上安装两个激光雷达配合扫描，在管道内环境不佳的情况下，能够清晰扫描到管道内的图像信息，在管道内有障碍物的情况下，可以扫描得到准确的图像信息，进而能够得到管道内清晰准确的三维图像信息，进而能够准确探测到管道内的变形、损伤等缺陷；在利用两个激光雷达扫描到任一位置点处的横截面轮廓信息后，对两个轮廓信息进行整合得到管道内完整的横截面轮廓信息。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种管道探测方法，其特征在于，包括：
获取管道探测器在管道内每一个位置点处距离管道口的行驶距离及管道探测器的姿态信息；
获取所述每一个位置点处，通过安装于所述管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息；
根据所述每一个位置点处的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；
根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
2.根据权利要求2所述的管道探测方法，其特征在于，所述获取所述每一个位置点处，通过安装于所述管道探测器两端的两个激光雷达扫描的管道内横截面轮廓信息包括：
在任一个位置点处，接收两个激光雷达360°扫描得到的两个激光雷达与管道内壁的距离，进而得到两个激光雷达对应的多个距离数据点；
根据两个激光雷达对应的多个距离数据点，分别得到每一个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息；
对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息。
3.根据权利要求2所述的管道探测方法，其特征在于，每一个激光雷达的扫描频率大于等于5HZ，在所述任一个位置点处，每一个激光雷达扫描得到的多个距离数据点至少为600个。
4.根据权利要求2所述的管道探测方法，其特征在于，每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息是以对应的激光雷达为中心扫描得到的，所述对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息包括：
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息转换为以两个激光雷达的中间位置为中心的管道内横截面轮廓信息；
合并转换后的两个管道内横截面轮廓信息，得到完成的管道内横截面轮廓信息。
5.根据权利要求1所述的管道探测方法，其特征在于，所述根据所述每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息包括：
根据所述行驶距离内的每一个位置点处的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到所述行驶距离内的管道内三维图像信息。
6.一种管道探测装置，其特征在于，包括爬行记和处理器，所述爬行记上安装有电子计米器、惯性测量单元和管道探测器，所述管道探测器的两端分别安装一个激光雷达；
所述电子计米器，用于获取每一个位置点，管道探测器在管道内距离管道口的行驶距离；
所述惯性测量单元，用于获取每一个位置点，管道探测器在管道内的姿态信息；
每一个激光雷达，用于扫描获取所述每一个位置点处的管道内横截面轮廓信息；
处理器，用于根据所述每一个位置点的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息；还用于根据管道内的三维图像信息，获取管道内的管道变形量、管道沉积量和管道的缺口信息。
7.根据权利要求6所述的管道探测装置，其特征在于，
每一个激光雷达，用于在任一个位置点处，360°旋转扫描得到与管道内壁的距离，进而得到多个距离数据点；
相应的，所述处理器用于：
根据两个激光雷达得到的多个距离数据点，分别得到每一个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息；
对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息。
8.根据权利要求7所述的管道探测装置，其特征在于，每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息是以对应的激光雷达为中心扫描得到的，所述处理器对两个激光雷达扫描得到的在任一个位置点处管道内横截面轮廓信息进行整合，得到所述任一位置点处的管道内横截面轮廓信息包括：
将每一个激光雷达扫描得到的管道内横截面轮廓信息转换为以两个激光雷达的中间位置为中心的管道内横截面轮廓信息；
合并转换后的两个管道内横截面轮廓信息，得到完成的管道内横截面轮廓信息。
9.根据权利要求8所述的管道探测装置，其特征在于，所述处理器，用于根据所述每一个位置点处的管道探测器的行驶距离、管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到管道内的三维图像信息包括：
根据所述行驶距离内的每一个位置点处的管道探测器的姿态信息和管道内横截面轮廓信息，得到所述形式距离内的管道内三维图像信息。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113223082A (zh) * 2021-05-12 2021-08-06 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道的扫描方法、扫描装置、雷达爬行器和电子设备
CN113359149A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道支管和破洞的定位方法、装置、设备和存储介质
CN113359153A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道的成像方法、成像装置、雷达爬行器和电子设备
CN113359115A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的整体标定方法、系统、装置、设备和介质
CN113359103A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 一种激光雷达数据点处理方法及装置
CN113359104A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 一种激光雷达数据预处理方法及装置
CN113359150A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道截面轮廓获取方法、装置、电子设备和存储介质
CN113359152A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的扫描成像方法、系统、装置、设备和介质
CN113359102A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道雷达扫描数据的处理方法和装置
CN113466826A (zh) * 2021-05-12 2021-10-01 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的数据去噪方法、装置、设备和介质
CN113466887A (zh) * 2021-05-12 2021-10-01 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的数据去噪方法、装置、设备和存储介质
CN116295388A (zh) * 2023-05-11 2023-06-23 国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司 一种电力管道探测方法、装置及探测器

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0039143B1 (en) * 1980-03-31 1985-09-18 Harmo Industries Limited Method and apparatus for determining the shape of objects
KR20140029590A (ko) * 2012-08-28 2014-03-11 한국건설기술연구원 하수관 관로 결함 분석 시스템
KR101626901B1 (ko) * 2014-12-03 2016-06-02 한국도로공사 암거의 정밀한 3차원 형상정보의 구축 시스템 및 그 방법
CN107063119A (zh) * 2017-04-02 2017-08-18 天津大学 管道内壁形貌和中心轴直线度测量装置和方法
CN107796821A (zh) * 2017-10-13 2018-03-13 湖北工业大学 一种采用激光测距的管道裂缝检测方法
CN110068836A (zh) * 2019-03-20 2019-07-30 同济大学 一种智能驾驶电动清扫车的激光雷达路沿感知系统
CN110174136A (zh) * 2019-05-07 2019-08-27 武汉大学 一种地下管道智能检测机器人及智能检测方法
CN209325271U (zh) * 2018-11-06 2019-08-30 武汉特瑞升电子科技有限公司 一种管道雷达检测装置
CN110262504A (zh) * 2019-07-02 2019-09-20 吉林大学 一种结构可调的多激光雷达耦合系统及其控制方法
CN110988849A (zh) * 2019-12-25 2020-04-10 北京万集科技股份有限公司 雷达系统的标定方法、装置、电子设备及存储介质
CN111090084A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 多激光雷达外参标定方法、标定装置、标定系统和电子设备

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0039143B1 (en) * 1980-03-31 1985-09-18 Harmo Industries Limited Method and apparatus for determining the shape of objects
KR20140029590A (ko) * 2012-08-28 2014-03-11 한국건설기술연구원 하수관 관로 결함 분석 시스템
KR101626901B1 (ko) * 2014-12-03 2016-06-02 한국도로공사 암거의 정밀한 3차원 형상정보의 구축 시스템 및 그 방법
CN107063119A (zh) * 2017-04-02 2017-08-18 天津大学 管道内壁形貌和中心轴直线度测量装置和方法
CN107796821A (zh) * 2017-10-13 2018-03-13 湖北工业大学 一种采用激光测距的管道裂缝检测方法
CN111090084A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 多激光雷达外参标定方法、标定装置、标定系统和电子设备
CN209325271U (zh) * 2018-11-06 2019-08-30 武汉特瑞升电子科技有限公司 一种管道雷达检测装置
CN110068836A (zh) * 2019-03-20 2019-07-30 同济大学 一种智能驾驶电动清扫车的激光雷达路沿感知系统
CN110174136A (zh) * 2019-05-07 2019-08-27 武汉大学 一种地下管道智能检测机器人及智能检测方法
CN110262504A (zh) * 2019-07-02 2019-09-20 吉林大学 一种结构可调的多激光雷达耦合系统及其控制方法
CN110988849A (zh) * 2019-12-25 2020-04-10 北京万集科技股份有限公司 雷达系统的标定方法、装置、电子设备及存储介质

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113359102A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道雷达扫描数据的处理方法和装置
CN113359150A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道截面轮廓获取方法、装置、电子设备和存储介质
CN113359153A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道的成像方法、成像装置、雷达爬行器和电子设备
CN113359115A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的整体标定方法、系统、装置、设备和介质
CN113223082A (zh) * 2021-05-12 2021-08-06 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道的扫描方法、扫描装置、雷达爬行器和电子设备
CN113359104A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 一种激光雷达数据预处理方法及装置
CN113359149A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道支管和破洞的定位方法、装置、设备和存储介质
CN113359152A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的扫描成像方法、系统、装置、设备和介质
CN113359103A (zh) * 2021-05-12 2021-09-07 武汉中仪物联技术股份有限公司 一种激光雷达数据点处理方法及装置
CN113466826A (zh) * 2021-05-12 2021-10-01 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的数据去噪方法、装置、设备和介质
CN113466887A (zh) * 2021-05-12 2021-10-01 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的数据去噪方法、装置、设备和存储介质
CN113359150B (zh) * 2021-05-12 2024-02-13 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道截面轮廓获取方法、装置、电子设备和存储介质
CN113359149B (zh) * 2021-05-12 2023-11-28 武汉中仪物联技术股份有限公司 管道支管和破洞的定位方法、装置、设备和存储介质
CN113359115B (zh) * 2021-05-12 2023-11-21 武汉中仪物联技术股份有限公司 测距雷达的整体标定方法、系统、装置、设备和介质
CN116295388B (zh) * 2023-05-11 2023-08-29 国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司 一种电力管道探测方法、装置及探测器
CN116295388A (zh) * 2023-05-11 2023-06-23 国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司 一种电力管道探测方法、装置及探测器

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