CN114486933A - 一种电缆外观检测装置、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

一种电缆外观检测装置、方法及存储介质，电缆外观检测方法包括以下步骤：控制所述清洁组件清洁电缆，所述电缆通过所述支架滑动支撑，其中，所述电缆由电缆敷设装置从所述清洁组件往所述支架方向牵引；获取所述影像采集组件采集的电缆图像，并根据所述电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定所述电缆的破损状态。本发明通过对被检测的电缆进行清洁，再对清洁后的电缆进行电缆图像的获取，通过对获取的电缆图像和预设的电缆缺陷样本库进行对比，来判断电缆外观是否存在破损，保证了电缆的安全敷设，从而保证电力线路的安全和稳定运行。

Description

一种电缆外观检测装置、方法及存储介质

技术领域

本发明属于高压输电设备领域，具体涉及一种电缆外观检测装置、方法及存储介质。

背景技术

电缆在加工完成后会进行一系列的监测工作，其中，最基本的就是要检测电缆在外观上是否具有破损。利用人工的方式对电缆外观进行检测的方式效率低且易出错。而目前市面上的自动检测设备，对环境要求较高，容易受到外界各种因素的干扰。且随着电缆产品对表面质量的要求越来越严格，市面上的自动检测设备的检测标准也越来越高，但是目前，如何能够更快地确定电缆破损位置，并有效地防止出现误判、提高工作效率，是需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电缆外观检测装置，所述电缆外观检测装置解决了检测时电缆本身带有的污秽导致对外观检测的误判的问题。本发明还提供了一种电缆外观检测方法和一种用于执行上述电缆外观检测方法的计算机可读存储介质。

根据本发明第一方面实施例的电缆外观检测装置，包括：

筒形固定结构，包括延管径方向依次设置的清洁区段和检测区段；

支架，设置于所述检测区段，用于滑动支撑电缆；

清洁组件，设置于所述清洁区段的内部，用于清洗和烘干所述电缆；

影像采集组件，设置于所述检测区段的内部，所述影像采集组件内置有图像处理单元；

主控单元，分别与所述清洁组件和所述影像采集组件电性连接。

根据本发明实施例的电缆外观检测装置，至少具有如下技术效果：通过支架可以滑动支撑电缆穿过筒形固定结构，利用清洁组件对被检测的电缆进行清洁，进而可以使得影像采集组件采集到清晰的电缆图像，使得影像采集组件内置的图像处理单元可以准确的判断电缆外观的破损状态。本发明实施例的电缆外观检测装置在获取电缆外观的电缆图像前对电缆进行清洁，减少由于电缆本身带有的污秽和水渍等导致检测装置的误报，将获取的电缆图像和预设的电缆缺陷样本库进行对比，提高了检测结果的准确性，保证了电缆的安全敷设，从而保证电力线路的安全和稳定运行。

根据本发明的一些实施例，所述清洁组件包括：

筒形固定部件，与所述筒形固定结构连接，设置于所述筒形固定结构前端，用于固定所述电缆；所述筒形固定部件上开设有排水口；

进水管，设置于所述筒形固定部件上，所述进水管用于向所述筒形固定部件内侧供水；

烘干部件，设置于所述筒形固定部件内侧，与所述主控单元电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述影像采集组件包括：

摄像头，与所述主控单元电性连接，用于获取所述电缆的图像数据；

图像处理单元，所述图像处理单元分别与所述摄像头和所述主控单元电性连接，用于对所述图像数据进行处理。

根据本发明的一些实施例，所述影像采集组件还包括光源，所述光源与所述主控单元电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述支架包括：

多根皆与所述筒形固定结构连接的刚性杠杆，每根所述刚性杠杆皆延所述筒形固定结构的径向设置，每根所述刚性杠杆延所述筒形固定结构径向设置的位置皆可调整；

滚轮，所述滚轮设置于所述刚性杠杆靠近所述电缆一端，用于滚动支撑所述电缆穿过所述筒形固定结构。

根据本发明的一些实施例，所述电缆外观检测装置还包括显控器，所述显控器分别与所述影像采集组件和所述主控单元电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述电缆外观检测装置还包括报警组件，所述报警组件与所述主控单元电性连接。

根据本发明第二方面实施例的电缆外观检测方法，包括以下步骤：

控制所述清洁组件清洁电缆，所述电缆通过所述支架滑动支撑，其中，所述电缆由电缆敷设装置从所述清洁组件往所述支架方向牵引；

获取所述影像采集组件采集的电缆图像，并根据所述电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定所述电缆的破损状态。

根据本发明实施例的电缆外观检测方法，至少具有如下技术效果：电缆在电缆敷设装置的带动下从所述清洁组件往所述支架方向牵引，主控单元控制所述清洁组件对电缆进行清洁，减少了由于电缆本身带有的污秽和水渍等导致的误报，根据采集的电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定电缆的破损状态，提高了检测结果的准确性，并有效地防止了出现误判，保证了电缆的安全敷设，从而保证电力线路的安全和稳定运行。

根据本发明的一些实施例，所述电缆缺陷样本库包括多个不同的电缆破损样本图像；

所述根据所述电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定所述电缆的破损状态，包括以下步骤：

基于所述图像数据对所述电缆缺陷样本库中多个所述电缆破损样本图像进行扫描比对，确定所述破损状态；

若所述破损状态表征所述电缆存在破损，则控制所述清洁组件、所述影像采集组件、所述电缆敷设装置停止运行。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的电缆外观检测装置示意图；

图2是本发明一个实施例的电缆外观检测装置正视图；

图3是本发明一个实施例的电缆外观检测装置侧面剖视图；

图4是本发明一个实施例的电缆外观检测装置的电气连接关系图；

图5是本发明一个实施例提供的电缆外观检测方法的流程图；

图6是本发明一个实施例提供的电缆图像匹配破损样本的流程图。

附图标记：

筒形固定结构100、

刚性杠杆210、滚轮220、

清洁组件300、筒形固定部件310、进水管320、

影像采集组件400、摄像头410、光源420、图像处理单元430、

主控单元500、

显控器600、

支撑架700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明提供了电缆外观检测的方法及其装置，当接收到运行的指令后，电缆外观检测装置会运行电缆外观检测方法，在获取电缆外观的图像数据前对电缆进行清洁，减少由于电缆本身带有的污秽和水渍等导致电缆外观检测装置的误报，提高了电缆外观检测的精确度。

下面参考图1至图4描述根据本发明第一方面实施例的电缆外观检测装置。

电缆外观检测装置包括筒形固定结构100、支架、清洁组件300、影像采集组件400和主控单元500。筒形固定结构100包括延管径方向依次设置的清洁区段和检测区段；支架设置于检测区段，用于滑动支撑电缆；清洁组件300设置于清洁区段的内部，用于清洗和烘干电缆；影像采集组件400设置于检测区段的内部，影像采集组件400内置有图像处理单元430；主控单元500分别与清洁组件300和影像采集组件400电性连接。

参考图1，筒形固定结构100为环形圆筒，清洁组件300通过三根固定杆固定在筒形固定结构100的清洁区段，在筒形固定结构100的检测区段设置了支架，电缆通过支架滑动穿过筒形固定结构100，在需要进行破损检测时，电缆敷设装置会将牵引电缆移动，并以此通过清洁组件300和支架。清洁区段的清洁组件300对被检测的电缆进行清洁后，再利用检测区段的影像采集组件400对清洁后的电缆进行电缆图像的获取，之后通过影像采集组件400内置的图像处理单元430对获取的电缆图像进行破损状态确定，来判断电缆外观是否存在破损，并将检测判断的结果传到主控单元500。

根据本发明实施例的电缆外观检测装置，通过支架可以滑动支撑电缆穿过筒形固定结构100，利用清洁组件300对被检测的电缆进行清洁，进而可以使得影像采集组件400采集到清晰的电缆图像，使得影像采集组件400内置的图像处理单元430可以准确的判断电缆外观的破损状态。本发明实施例的电缆外观检测装置在获取电缆外观的电缆图像前对电缆进行清洁，减少由于电缆本身带有的污秽和水渍等导致检测装置的误报，将获取的电缆图像和预设的电缆缺陷样本库进行对比，提高了检测结果的准确性，保证了电缆的安全敷设，从而保证电力线路的安全和稳定运行。

在一些实施例中，主控单元500与电缆敷设装置的核心控制器可相互通信。电缆敷设装置牵引电缆穿过电缆外观检测装置进行检测，当检测到电缆外观存在破损时，主控单元500控制电缆外观检测装置停止运行，并与电缆敷设装置的核心控制器实现通信，电缆敷设装置控制电缆敷设装置停止运行。

在一些实施例中，电缆外观检测装置具有AC220V供电功能，可与现场电缆敷设装置共同进行供电，且装置体积适宜，能够适应绝大多数敷设环境。

在一些实施例中，筒形固定结构100为长度为80厘米的环形套管。

在一些实施例中，主控单元500可以采用STM32F7。

参考图1，在本发明的一些实施例中，清洁组件300包括筒形固定部件310、进水管320和烘干部件。筒形固定部件310与筒形固定结构100连接，设置于筒形固定结构100前端，用于固定电缆；筒形固定部件310上开设有排水口；进水管320设置于筒形固定部件310上，用于向筒形固定部件310内侧供水；烘干部件设置于筒形固定部件310内侧，与主控单元500电性连接。利用筒形固定部件310来固定被检测电缆，进水管320向筒形固定部件310内侧供水，用于冲洗被检测电缆，筒形固定部件310上开设有排水口，用于排出冲洗后的污水，减少烘干部件的工作量，再利用烘干部件对清洗后的电缆进行烘干，防止电缆上的水渍导致对电缆外观检测缺陷的误报。

在一些实施例中，进水管320设置有进水口和出水口，进水口与外部水源连接，出水口设置于筒形固定部件310上，为筒形固定部件310内侧供水。

在一些实施例中，筒形固定部件310内侧还设置了刷毛，以便对电缆实现更好的清洁。

在本发明的一些实施例中，影像采集组件400包括摄像头410和图像处理单元430。摄像头410与主控单元500电性连接，用于获取电缆的图像数据；图像处理单元430分别与摄像头410和主控单元500电性连接，用于对图像数据进行处理。摄像头410对电缆进行图像数据采集，并将采集到的图像数据传到图像处理单元430，设备工作前，图像处理单元430对大量电缆缺陷样本进行学习，根据摄像头410所采集到的图像数据对电缆缺陷进行判断。通过摄像头410和图像处理单元430来获取和处理电缆的图像数据，识别电缆外观是否有破损，保证电缆的安全敷设。

在一些实施例中，图像处理单元430采用低功耗单片机作为主控芯片，图像处理单元430上还包含TTL接口以及RS485接口，可随时对图像处理单元430进行调试和维护。在一些实施例中，图像处理单元430可以采用低功耗单片机，具体可以采用MSP430F135。

在一些实施例中，摄像头410设置于支架上。摄像头410可以采用500万像素，以保证足够的清晰度。

参考图1至图4，在上述发明的一些实施例中，影像采集组件400还包括光源420，光源420与主控单元500电性连接。电缆外观检测装置开始工作时，光源420为被检测电缆提供照明，保证摄像头410在缺陷识别过程中不会因为光照问题发生误报，面对电缆沟等阴暗环境也可实现精准识别。在一些实施例中，光源420为补光灯，具体可以采用LED照明灯即可。

在一些实施例中，支架呈品字形分布设置于筒形固定结构100中。在一些实施例中，呈品字形分布的支架120°的三点分别加装摄像头410及光源420。

参考图1和图3，在本发明的一些实施例中，支架包括多根皆与筒形固定结构100连接的刚性杠杆210和滚轮220。每根刚性杠杆210皆延筒形固定结构100的径向设置，每根刚性杠杆210延筒形固定结构100径向设置的位置皆可调整；滚轮220设置于刚性杠杆210靠近电缆一端，用于滚动支撑电缆穿过筒形固定结构100。利用滚轮220可以滚动支撑电缆穿过筒形固定结构100，根据电缆的大小可以对刚性杠杆210的位置进行调节，使得电缆外观检测装置可以对不同大小的电缆进行检测，提高了装置的实用性。刚性杠杆210可以采用螺纹连接的方式连接在筒形固定结构100上。

在一些实施例中，刚性杠杆210标有刻度，可以根据被检测电缆的大小，对照刚性杠杆210的刻度，对刚性杠杆210的位置进行调节。

参考图1和图4，在上述发明的一些实施例中，电缆外观检测装置还包括显控器600，显控器600分别与影像采集组件400和主控单元500电性连接。显控器600用于显示影像采集组件400所采集到的数据以及电缆外观存在的缺陷，用户通过显控器600可以对电缆外观检测装置的工作状态进行控制。在一些实施例中，电缆外观检测出存在破损，设备停止运行，用户可以通过人工判断此破损是否存在误报，存在误报时，则通过显控器600控制设备继续工作，方便了用户对检测结果的查看和对装置的工作状态的控制。在一些实施例中，显控器600设置有复位按钮，电缆外观检测装置检测出存在缺陷，停止运行，用户判断此破损为误报后，点击复位按钮，装置可继续运行。

参考图1和图4，在一些实施例中，显控器600和主控单元500设置于控制箱箱体中。显控器600包括显示屏和按钮开关，显示屏用于显示影像采集组件400采集到的图像数据和所检测到的电缆外观的缺陷，用户通过显示屏查看电缆外观检测的状况，并利用按钮开关对电缆外观检测装置的工作状态进行控制。在一些实施例中，控制箱为手提控制箱，方便移动和携带。

在上述发明的一些实施例中，电缆外观检测装置还包括报警组件，报警组件与主控单元500电性连接。影像采集组件400对外表缺陷进行识别，当电缆外观存在破损时，主控单元500控制报警组件开始工作，用于提示用户电缆外观存在破损。在一些实施例中，报警组件采用市面上成熟的蜂鸣器或声光报警器即可。

在一些实施例中，当影像采集组件400对外表缺陷进行识别时，如果电缆外观存在破损，显控器600会显示报警弹窗。

参考图2和图3，在上述发明的一些实施例中，电缆外观检测装置还包括设置于筒形固定结构100底部的支撑架700，用于支撑筒形固定结构100，以保证整个电缆外观检测装置能够稳定摆放。

下面参考图1至图6描述根据本发明第二方面实施例的电缆外观检测方法。

如图5所示，图5是本发明一个实施例提供的一种电缆外观检测方法的流程图。根据本发明实施例的电缆外观检测方法，包括但不限于有步骤S100和步骤S200。

步骤S100，控制清洁组件300清洁电缆，电缆通过支架滑动支撑，其中，电缆由电缆敷设装置从清洁组件300往支架方向牵引；

步骤S200，获取影像采集组件400采集的电缆图像，并根据电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定电缆的破损状态。

参考图1至图5，在电缆外观检测过程中，电缆敷设装置将电缆从清洁组件300往支架方向牵引电缆，支架滑动支撑电缆穿过筒形固定结构100，主控单元500控制清洁组件300在获取电缆外观的图像数据前对电缆进行清洁和烘干，获取影像采集组件400采集的清洁后的电缆图像，并利用预设的电缆缺陷样本库对获取的电缆图像进行破损状态确定，来判断电缆外观是否存在破损。

根据本发明实施例的电缆外观检测方法，主控单元500控制清洁组件300对电缆进行清洁，减少了由于电缆本身带有的污秽和水渍等导致的误报，根据采集组件400采集的电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定电缆的破损状态，提高了检测结果的准确性，并有效地防止了出现误判，保证了电缆的安全敷设，从而保证电力线路的安全和稳定运行。

如图6所示，在本发明的一些实施例中，获取影像采集组件400采集的电缆图像，并根据电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定电缆的破损状态，包括但不限于有步骤S210和步骤S220。

步骤S210，基于图像数据对电缆缺陷样本库中多个电缆破损样本图像进行扫描比对，确定破损状态；

步骤S220，若破损状态表征电缆存在破损，则控制清洁组件300、影像采集组件400、电缆敷设装置停止运行。

参考图1至图6，电缆缺陷样本库包括多个不同的电缆破损样本图像，主控单元500影像采集组件400采集的电缆图像与电缆缺陷样本库中多个电缆破损样本图像进行对比，对电缆的破损状态进行判断：若破损状态为未破损，继续正常运行；若破损状态表征电缆存在破损，则主控单元500将控制清洁组件300、影像采集组件400和电缆敷设装置停止运行。电缆外观检测装置检测出电缆存在破损并停止运行后，再由用户进行二次判定电缆是否存在破损，可以提高电缆破损状态识别的准确率，防止电缆外观检测装置误判。

根据本发明第三方面实施例的计算机可读存储介质存储，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述装置实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述任一实施例中的电缆外观检测方法，例如，执行以上图5或图6中方法。

上述所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电缆外观检测装置，其特征在于，包括：

筒形固定结构(100)，包括延管径方向依次设置的清洁区段和检测区段；

支架，设置于所述检测区段，用于滑动支撑电缆；

清洁组件(300)，设置于所述清洁区段的内部，用于清洗和烘干所述电缆；

影像采集组件(400)，设置于所述检测区段的内部，所述影像采集组件(400)内置有图像处理单元(430)；

主控单元(500)，分别与所述清洁组件(300)和所述影像采集组件(400)电性连接。

2.根据权利要求1所述的电缆外观检测装置，其特征在于，所述清洁组件(300)包括：

筒形固定部件(310)，与所述筒形固定结构(100)连接，设置于所述筒形固定结构(100)前端，用于固定所述电缆；所述筒形固定部件(310)上开设有排水口；

进水管(320)，设置于所述筒形固定部件(310)上，所述进水管(320)用于向所述筒形固定部件(310)内侧供水；

烘干部件，设置于所述筒形固定部件(310)内侧，与所述主控单元(500)电性连接。

3.根据权利要求1所述的电缆外观检测装置，其特征在于，所述影像采集组件(400)包括：

摄像头(410)，与所述主控单元(500)电性连接，用于获取所述电缆的图像数据；

图像处理单元(430)，所述图像处理单元(430)分别与所述摄像头(410)和所述主控单元(500)电性连接，用于对所述图像数据进行处理。

4.根据权利要求3所述的电缆外观检测装置，其特征在于，所述影像采集组件(400)还包括光源(420)，所述光源(420)与所述主控单元(500)电性连接。

5.根据权利要求1所述的电缆外观检测装置，其特征在于，所述支架包括：

多根皆与所述筒形固定结构(100)连接的刚性杠杆(210)，每根所述刚性杠杆(210)皆延所述筒形固定结构(100)的径向设置，每根所述刚性杠杆(210)延所述筒形固定结构(100)径向设置的位置皆可调整；

滚轮(220)，所述滚轮(220)设置于所述刚性杠杆(210)靠近所述电缆一端，用于滚动支撑所述电缆穿过所述筒形固定结构(100)。

6.根据权利要求1所述的电缆外观检测装置，其特征在于，还包括显控器(600)，所述显控器(600)分别与所述影像采集组件(400)和所述主控单元(500)电性连接。

7.根据权利要求1所述的电缆外观检测装置，其特征在于，还包括报警组件，所述报警组件与所述主控单元(500)电性连接。

8.一种电缆外观检测方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一所述的电缆外观检测装置，所述电缆外观检测方法包括以下步骤：

控制所述清洁组件(300)清洁电缆，所述电缆通过所述支架滑动支撑，其中，所述电缆由电缆敷设装置从所述清洁组件(300)往所述支架方向牵引；

获取所述影像采集组件(400)采集的电缆图像，并根据所述电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定所述电缆的破损状态。

9.根据权利要求8所述的电缆外观检测方法，其特征在于，所述电缆缺陷样本库包括多个不同的电缆破损样本图像；

所述根据所述电缆图像以及预设的电缆缺陷样本库确定所述电缆的破损状态，包括以下步骤：

基于所述图像数据对所述电缆缺陷样本库中多个所述电缆破损样本图像进行扫描比对，确定所述破损状态；

若所述破损状态表征所述电缆存在破损，则控制所述清洁组件(300)、所述影像采集组件(400)、所述电缆敷设装置停止运行。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求8或9所述的电缆外观检测方法。

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