CN218646874U - 基于图像识别的x射线缺陷检测装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电力设备检测领域，提出了一种基于图像识别的X射线缺陷检测装置和系统，该装置主要由用于检测被测目标内部结构的X射线检测机、用于检测被测目标表面结构的摄像机、可旋转拍摄平台、支撑杆、控制模块和升降装置等组成，还包括用于调整可旋转拍摄平台位置的电动云台和/或用于调整升降装置高度的驱动模块。本实用新型可利用电动云台和/或驱动模块实现远程控制检测装置的拍摄角度和/或拍摄高度，能够减少人工现场调整频次，降低劳动强度，提高检测人员的安全性及检测结果的准确性。

Description

基于图像识别的X射线缺陷检测装置和系统

技术领域

本申请涉及电力设备检测领域，提出了一种基于图像识别的X射线缺陷检测装置和一种基于图像识别的X射线缺陷检测系统。

背景技术

目前电力设备检测方法中，多采用电力设备无损检测，主要包括射线检测、红外紫外检测、超声检测、振动声学检测等。其中X射线检测在电力设备检测中应用较为广泛，将X射线成像技术应用到变电站设备的检测中，提高了检测的准确性。随着X射线在电力设备检测中的广泛应用，人们对其使用要求越来越高，由于在X射线技术检测设备的使用之前，需要大量的人力对设备进行搬运及搬运线路规划，在使用过程中，还需要根据故障点的位置调整X射线机与成像板的位置，在作业时，如存在拍摄图像与故障点不符、图片失真等情况，需关闭X射线机，派人前往重新调整再次拍摄，往往需调整多次，后期纯人工对检测图像进行识别判定的方式效率低下，且容易出错。

实用新型内容

为克服现有技术中的至少一个问题或不足，本申请提出了一种基于图像识别的X射线缺陷检测装置，能够实现远程控制，减少人工现场调整频次。

首先，本实用新型的设计要点主要在于硬件产品设计，并未对计算机程序进行改进创新，所涉及的控制逻辑规则均为常规的、简单的已知方法，可直接通过市场采购获得。

本申请提出的基于图像识别的X射线缺陷检测装置，主要包括用于检测被测目标内部结构的X射线检测机、用于检测被测目标表面结构的摄像机、可旋转拍摄平台、支撑杆、控制模块和升降装置，其中，所述X射线检测机与所述摄像机可拆卸式安装在所述可旋转拍摄平台上，并与所述控制模块电性连接，所述支撑杆内部设置有所述升降装置以使固定设置在所述支撑杆上部的所述可旋转拍摄平台上下移动，所述控制模块被固定设置在所述支撑杆上；所述装置还包括：电动云台和/或驱动模块；所述电动云台被固定设置在所述可旋转拍摄平台与所述支撑杆之间，与所述控制模块电性连接，用于接收所述控制模块的指令以电动调整所述可旋转拍摄平台的位置，调整所述X射线检测机和所述摄像机的拍摄角度；所述驱动模块被固定设置在所述支撑杆内部与所述升降装置连接，与所述控制模块电性连接，用于接收所述控制模块的指令以电动调整所述升降装置的高度，调整所述X射线检测机和所述摄像机的拍摄高度。本申请利用电动云台和/或驱动模块可实现远程控制检测装置的拍摄角度和/或拍摄高度，能够减少人工现场调整频次。

可选的，所述升降装置可包括移动杆、连接环和丝杆，所述移动杆可通过所述连接环被固定在所述支撑杆内，所述支撑杆相对于所述移动杆为固定杆；所述支撑杆内壁上可设有滑动轨道，所述移动杆的外壁上设有与所述滑动轨道相匹配的滑动件，或者在所述移动杆的外壁上设有滑动轨道，在所述支撑杆内壁上设有与所述滑动轨道相匹配的滑动件；所述丝杆的一端与所述驱动模块的驱动件配合固定，其另一端与所述移动杆连接，用于当所述驱动模块接收所述控制模块的指令后，所述驱动模块的电机开始工作，并通过所述驱动件带动所述丝杆转动，以控制所述移动杆滑出所述支撑杆的高度。

可选的，所述控制模块可被固定设置在控制仓中，所述控制仓被设置在所述支撑杆的非升降装置活动区域的内壁上。可选的，所述装置还可包括支撑腿，所述支撑腿的一端固定在所述支撑杆的外壁上，其另一端用于与地面接触。可选的，所述支撑腿可以是可调节支撑腿，包括折叠式支撑腿、伸缩式支撑腿和拼接式支撑腿。可选的，所述装置还可包括设置有滚轮的底座，所述底座安装在所述支撑杆的下端。可选的，所述滚轮包括电动滚轮，所述电动滚轮的控制接口与所述控制模块电性连接。可选的，所述底座的底部视图和横截面呈圆状，其纵截面的两侧边缘呈弧线状。可选的，所述装置还可包括置物平台，所述置物平台可拆卸式安装在所述支撑杆的外壁上，用于放置通过有线或无线方式与所述控制模块连接的用户终端设备。可选的，所述置物平台可以是通过可拆卸式安装在所述支撑杆的外壁上，用于放置通过有线或无线方式与所述控制模块连接的用户终端设备；所述底座设置有收纳仓，用于放置拆卸后的所述置物平台。

本申请还提出了一种基于图像识别的X射线缺陷检测系统，该系统包括如上所述任一设计方案中所述的X射线缺陷检测装置，以及控制基站；所述控制基站包括服务器及与所述服务器连接通信的无线交换机、显示器和存储器；所述服务器包括图像处理子系统和缺陷诊断子系统，所述图像处理子系统的输入端与所述控制模块的输出端连接，用于处理所述X射线检测机和所述摄像机的图像信息，所述缺陷诊断子系统的输入端与所述图像处理子系统的输出端连接，用于进行缺陷特征识别与分析；所述X射线缺陷检测装置包括无线通信模块，用于与所述无线交换机进行无线通信连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果包括：

本实用新型所提出的一种基于图像识别的X射线缺陷检测装置及系统，利用电动云台和/或驱动模块可实现远程控制检测装置的拍摄角度和/或拍摄高度，能够减少人工现场调整频次，降低劳动强度，提高检测人员的安全性及检测结果的准确性。需说明是的，本申请不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是本申请提到任意一种或几种的组合，也可以是其他未穷尽说明的任何可能获得的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以对这些附图中所示方案进行替换、调整、组合等处理，以变换出不同的技术方案；还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景，获得其他情景的应用方案。

图1为根据本申请一些实施例而示出的X射线缺陷检测系统框图；

图2为根据本申请一些实施例而示出的X射线缺陷检测装置结构示意图之一；

图3为根据本申请一些实施例而示出的X射线缺陷检测装置结构示意图之一；

图4为根据本申请一些实施例而示出的X射线缺陷检测装置结构示意图之一；

图5为根据本申请一些实施例而示出的X射线缺陷检测装置结构示意图之一；

图6为根据本申请一些实施例而示出的X射线缺陷检测装置结构示意图之一。

图中：1-可旋转拍摄平台；2-支撑杆；3-升降装置；4-电动云台；5-底座；6-滚轮；7-支撑腿；8-控制仓；9-置物平台；10-收纳仓。

图中相同标号代表相同结构或操作。相似的标号和字母在本申请附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。因本申请的附图及标号较多，如若附图说明与说明书附图的图示存在出入，本领域技术人员应根据本申请记载的技术原理的逻辑性加以理解。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是也无法将全部的实施例穷尽描述。

本申请还提出了一种基于图像识别的X射线缺陷检测装置，其系统结构图可参见图1所示，外观结构示意图可参见图2-6所示，该X射线缺陷检测装置主要由X射线检测机、摄像机、可旋转拍摄平台1、支撑杆2、控制模块和升降装置3组成，其中，所述X射线检测机用于检测被测目标内部结构，所述摄像机用于检测被测目标表面结构；所述X射线检测机和所述摄像机均采用可拆卸式安装方式被固定设置在所述可旋转拍摄平台1上，并与所述控制模块电性连接；所述升降装置3被设置在所述支撑杆2的内部以使固定设置在所述支撑杆2上部的所述可旋转拍摄平台1上下移动，如图5-6的变化过程所示，实现调整所述X射线检测机和摄像机的拍摄高度；所述X射线检测机可以基于升降、旋转进行位置调节实现在高度、角度、俯仰等三维度进行图像采集，以保证在图像采集时被测目标的各个待测点与所述X射线检测机的射线源的距离保持一致。所述X射线检测机可包括多个辐射探测器，以保证缺陷检测的准确性，在使用时，通过所述射线源将X射线照射到被测目标上，被测目标被投影到辐射探测器，后经转换形成射线图像，并可选取多个辐射探测器中成像效果最好的图像。

一般的，所述控制模块应被固定设置在所述支撑杆2上，如固定在支撑杆内部予以保护，有的情况也可以被固定安装在支撑杆的底座中或者可旋转拍摄平台中，所述控制模块可以采用单片机、MCU微控制器或PLC、FPGA等可编程控制器。在一些实施例中，如图5-6所示，所述控制模块被固定设置在所述支撑杆2上的控制仓8中，所述控制仓8被设置在所述支撑杆2的非升降装置3活动区域的内壁上。所述控制仓8可主要由仓体和检修盖组成，所述仓体设置在所述支撑杆的内壁上，所述检修盖活动式固定在所述仓体处。另外所述控制仓8还可包括接口空间，用于露出所述控制模块上的外接接口，便于用户连接如电脑、手机、平板、专用设备等用户终端设备。

在一些实施例中，所述装置还可包括电动云台4，所述电动云台4被固定设置在所述可旋转拍摄平台1与所述支撑杆2之间，与所述控制模块电性连接，用于接收所述控制模块的指令以电动调整所述可旋转拍摄平台1的位置，调整所述X射线检测机和所述摄像机的拍摄角度。

在一些实施例中，所述装置还可包括驱动模块，所述驱动模块被固定设置在所述支撑杆2内部与所述升降装置3连接，与所述控制模块电性连接，用于接收所述控制模块的指令以电动调整所述升降装置3的高度，调整所述X射线检测机和所述摄像机的拍摄高度。

为了能够同时实现远程调整拍摄高度和角度，在一些实施例中，所述装置还可同时包括上述的电动云台4和驱动模块。在一些实施例中，所述装置可仅包括电动云台4或驱动模块，仅支持远程电动调整拍摄平台或升降装置，其余则通过手动调整。

在一些实施例中，所述升降装置3可主要由移动杆、连接环和丝杆等组成，所述移动杆通过所述连接环被固定在所述支撑杆2内，所述支撑杆2相对于所述移动杆为固定杆；所述支撑杆2内壁上设有滑动轨道，所述移动杆的外壁上设有与所述滑动轨道相匹配的滑动件，或者所述移动杆的外壁上设有滑动轨道，所述支撑杆2内壁上设有与所述滑动轨道相匹配的滑动件；即滑动轨道可以设置在所述支撑杆上，也可以设置在所述移动杆上，相应的改变滑动件的设置位置。所述滑动件可以是与所述滑动轨道匹配的滑条、滑块、滑轮等。所述丝杆的一端与所述驱动模块的驱动件配合固定，其另一端与所述移动杆连接，用于当所述驱动模块接收所述控制模块的指令后，所述驱动模块的电机开始工作，并通过所述驱动件带动所述丝杆转动，以控制所述移动杆滑出所述支撑杆2的高度，从而实现调整所述X射线检测机和摄像机的拍摄高度。在实际使用过程中，当发现获取的被测目标的内部射线图像和外部表面图像不清晰或与预测故障点的位置不一致等情况时，用户可在远程端如控制基站发出无线控制信号，控制驱动模块工作调整拍摄高度，以重新定位检测。

如图4所示，在一些实施例中，所述X射线缺陷检测装置还可包括用于保持装置平衡的支撑腿7，所述支撑腿7的一端固定在所述支撑杆2的外壁上，其另一端用于与地面接触。所述支撑腿7可以是可调节支撑腿，如折叠式支撑腿、伸缩式支撑腿或拼接式支撑腿，以适应复杂的室外应用场景。所述支撑腿下端还可设置防滑垫，保证支撑的稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，所述X射线缺陷检测装置还可包括设置有滚轮6的底座5，所述底座5安装在所述支撑杆2的下端。可选的，所述底座5的底部视图和横截面呈圆状，其纵截面的两侧边缘呈弧线状。如图3所示，所述底座5底部可设置多个滚轮，如按圆周均匀分布设置多个滚轮，还可在中心位置处设置滚轮，所述滚轮还可带有自锁器。在一些实施例中，所述滚轮可以是电动滚轮，其控制接口与所述控制模块电性连接，以实现远程控制X射线缺陷检测装置的移动，当然在一些实施例中该装置同时配置有电动滚轮和支撑腿时，其支撑腿的下端可配置普通非电动滚动，以减少移动阻力提升实用性。

如图5所示，在一些实施例中，所述X射线缺陷检测装置还可包括置物平台9，所述置物平台9可拆卸式安装在所述支撑杆2的外壁上，用于放置通过有线或无线方式与所述控制模块连接的用户终端设备，其中可拆卸式可以是插接、卡扣、折叠等方式。在一些实施例中，所述底座5设置有收纳仓10，用于放置拆卸后的所述置物平台9。在某些情景用户需现场进行调试测试等操作，可将电脑、平板、手机、专用设备等用户终端设备放在该置物平台上，并通过蓝牙、WIFI、GIS等无线通信方式与控制模块进行交互，或者通过有线接口连接控制模块。在某些情景，用户还可以利用移动终端设备作为控制模块与上位机通信的媒介，实现控制模块与基站的相互通信。

本申请提出了一种基于图像识别的X射线缺陷检测系统，如图1所示，该X射线缺陷检测系统包括如本申请任一项实施例中所述的X射线缺陷检测装置，以及控制基站。所述控制基站包括服务器及与所述服务器连接通信的无线交换机、显示器和存储器；所述服务器包括图像处理子系统和缺陷诊断子系统，所述图像处理子系统的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述缺陷诊断子系统的输入端与所述图像处理子系统的输出端连接；所述X射线缺陷检测装置包括无线通信模块，用于与所述无线交换机进行无线通信连接。

其中，所述图像处理子系统用于接收所述X射线检测机和所述摄像机的图像信息，还可进一步的进行图像控制调整，对原始图像想增强和优化处理，提高图像的清晰度和对比度，以突出缺陷特征，变与后续对图像的缺陷进行分析。所述缺陷诊断子系统用于接收经图像处理子系统处理后的图像信息，可利用相关的图像识别算法进行缺陷特征识别，并与无损设备图像进行对比分析，对识别的缺陷特征进行定位标记，输出诊断结果与操作参数等信息。该系统基于本申请提出的X射线缺陷检测装置，采用可移动检测装置，可针对不同高度、角度、地形进行远程调控，可实现远程可视化操作，对设备实时检测诊断分析，提高电气设备缺陷检测效率，减少人为操作，降低劳动强度，提高检测人员安全性和准确性。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.基于图像识别的X射线缺陷检测装置，其特征在于所述装置包括用于检测被测目标内部结构的X射线检测机、用于检测被测目标表面结构的摄像机、可旋转拍摄平台(1)、支撑杆(2)、控制模块和升降装置(3)，其中，所述X射线检测机与所述摄像机可拆卸式安装在所述可旋转拍摄平台(1)上，并与所述控制模块电性连接，所述支撑杆(2)内部设置有所述升降装置(3)以使固定设置在所述支撑杆(2)上部的所述可旋转拍摄平台(1)上下移动，所述控制模块被固定设置在所述支撑杆(2)上；

所述装置还包括：

电动云台(4)和/或驱动模块；

所述电动云台(4)被固定设置在所述可旋转拍摄平台(1)与所述支撑杆(2)之间，与所述控制模块电性连接；

所述驱动模块被固定设置在所述支撑杆(2)内部与所述升降装置(3)连接，与所述控制模块电性连接。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：

所述升降装置(3)包括移动杆、连接环和丝杆，所述移动杆通过所述连接环被固定在所述支撑杆(2)内；

所述支撑杆(2)内壁上设有滑动轨道，所述移动杆的外壁上设有与所述滑动轨道相匹配的滑动件，或者所述移动杆的外壁上设有滑动轨道，所述支撑杆(2)内壁上设有与所述滑动轨道相匹配的滑动件；

所述丝杆的一端与所述驱动模块的驱动件配合固定，其另一端

与所述移动杆连接。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于：

所述控制模块被固定设置在控制仓(8)中，所述控制仓(8)被设置在所述支撑杆(2)的非升降装置(3)活动区域的内壁上。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于还包括：

支撑腿(7)，所述支撑腿(7)的一端固定在所述支撑杆(2)的外壁上，其另一端用于与地面接触。

5.根据权利要求4所述装置，其特征在于：

所述支撑腿(7)为可调节支撑腿，包括折叠式支撑腿、伸缩式支撑腿和拼接式支撑腿。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于还包括：

设置有滚轮(6)的底座(5)，所述底座(5)安装在所述支撑杆(2)的下端。

7.根据权利要求6所述装置，其特征在于：

所述底座(5)的底部视图和横截面呈圆状，其纵截面的两侧边缘呈弧线状；所述滚轮包括电动滚轮，所述电动滚轮的控制接口与所述控制模块电性连接。

8.根据权利要求1所述装置，其特征在于还包括：

置物平台(9)，用于放置通过有线或无线方式与所述控制模块连接的用户终端设备，所述置物平台(9)可拆卸式安装在所述支撑杆(2)的外壁上。

9.根据权利要求6所述装置，其特征在于还包括：

置物平台(9)，用于放置通过有线或无线方式与所述控制模块连接的用户终端设备，所述置物平台(9)可拆卸式安装在所述支撑杆(2)的外壁上；

所述底座(5)设置有收纳仓(10)，用于放置拆卸后的所述置物平台(9)。

10.基于图像识别的X射线缺陷检测系统，其特征在于所述系统包括如权利要求1-9任一项所述的X射线缺陷检测装置，以及控制基站；

所述控制基站包括服务器及与所述服务器连接通信的无线交换机、显示器和存储器；

所述服务器包括图像处理子系统和缺陷诊断子系统，所述图像处理子系统的输入端与所述控制模块的输出端连接，用于处理所述X射线检测机和所述摄像机的图像信息，所述缺陷诊断子系统的输入端与所述图像处理子系统的输出端连接，用于进行缺陷特征识别与分析；

所述X射线缺陷检测装置包括无线通信模块，用于与所述无线交换机进行无线通信连接。

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