留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

管道内表面圆结构光视觉三维测量系统

王颖,  张瑞

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2014 >  43(3): 891-896
王颖, 张瑞. 管道内表面圆结构光视觉三维测量系统[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 891-896.
引用本文: 王颖, 张瑞. 管道内表面圆结构光视觉三维测量系统[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3): 891-896.
shu
Wang Ying, Zhang Rui. In-pipe surface circular structured light 3D vision inspection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 891-896.
Citation: Wang Ying, Zhang Rui. In-pipe surface circular structured light 3D vision inspection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3): 891-896.
shu

管道内表面圆结构光视觉三维测量系统

  • 1.

    北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029

基金项目: 

国家自然科学基金（50975019）

详细信息
    作者简介:

    王颖（1969-），女，副教授，博士，主要从事机器视觉检测方面的研究。Email：wangying@mail.buct.edu.cn

  • 中图分类号: TN247

In-pipe surface circular structured light 3D vision inspection system

  • 1.

    College of Information Science and Technology,Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China

  • 摘要: 为保证管道运输安全，需要对管道进行定期维护和检测。采用视觉检测原理，提出了一种基于圆结构光三维视觉检测的管道内表面测量系统。针对管道内表面测量空间受限的约束，基于圆结构光视觉检测原理，提出了视觉传感器的纵向排列结构模式，并搭建了管道内表面圆结构光视觉检测系统。针对圆结构光特点，设计了圆环形平面标定靶标，实现了圆结构光检测系统的标定，并基于该圆结构光视觉检测系统对工业管道内表面进行了三维测量。实验结果表明：该系统的标定不确定度为0.081 mm，针对管道内表面，具有较高的测量精度。
    Abstract: The in-pipe surface defect inspection is very important for pipe maintenance and repair. An pipe inner surface 3D vision inspection system was proposed based on the vision principle by using circular laser projector. Firstly, the principle of the circular laser light vision was given, and the in-pipe 3D vision inspection system based on the axial pattern was proposed aiming to the restricted space of the inner pipe. According to the characteristics of the inner pipe inspection system the planar target was designed with which the calibration of this system was completed. Finally, the industrial pipe's inner surfaces were inspected based on the proposed circular structured light system, and the 3D shapes of in- pipe surfaces were reconstructed. Experimental results indicate that the system's calibration precision is 0.081 mm and the measurement system proposed in the paper is suitable for the industrial pipe inner surface inspection.
  • [1] Masahiko Hirao, Hirotsugu OgiAn. SH-wave EMAT technique for gas pipeline inspection [J]. NDT E International, 1999, 32: 127-132.
    [2]
    [3]
    [4] Tang Ying, Pan Mengchun, Luo Feilu, et al. Detection of corrosion in pipeline using pulsed magnetic flux leakage testing[J]. Computer Measurement Control, 2010, 18(1): 38-43. (in Chinese) 唐莺, 潘孟春, 罗飞路, 等. 管道腐蚀检测中的脉冲漏磁检 测技术[J]. 计算机测量与控制, 2010, 18(1): 38-43.
    [5]
    [6] Wang Ying, Wang Jianlin. Optoelectronic inspection of in- pipe surfaces [J]. Journal of Applied Optics, 2008, 29 (5): 735-739. (in Chinese) 王颖, 王建林. 细管道内表面光电检测方法研究[J]. 应用 光学, 2008, 29(5): 735-739.
    [7]
    [8] Yang Mingder, Su Tungching. Automated diagnosis of sewer pipe defects based on machine learning approaches [J]. Expert Systems with Applications, 2008, 35: 1327-1337
    [9]
    [10] Duran O, Althoefor K, Lakmald, et al. A sensor for pipe inspection: model, analysis and image extraction [J]. International Conference on Image Processing, 2003, 3: 597-600.
    [11] Duran O, Althoefer K, Senevira Tne Lak Mald. Pipe inspection using a laser-based transducer and automated analysis techniques [J]. IEEE ASME Transactions on Mechalronics, 2003, 8(3): 401-409.
    [12]
    [13]
    [14] Shen Linyong, Li Yamin, Zhang Ya'nan, et al. Design and analysis of underground pipeline detecting system based on PSD [J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 16 (8): 1429-1435. (in Chinese) 沈林勇, 李亚旻, 章亚男, 等. 基于PSD 的地下管线探测 装置设计与分析[J]. 光学精密工程, 2008, 16 (8): 1429- 1435.
    [15] Zhao Shilei, Qu Xinghua, Xing Shujian, et al. Large-scale diameter automatic measuring system based on laser non- contact measuring principle [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 41(8): 2186-2191. (in Chinese) 赵士磊, 曲兴华, 邢书剑, 等. 激光非接触式大尺寸内径自 动测量系统[J]. 红外与激光工程, 2011, 41(8): 2186-2191.
    [16]
    [17] Zhang Guangjun, He Junji, Li Xiuzhi. A novel 3D shape inspection system for inside surface of microminiature workpiece[J]. Journal of Scientific Instrument, 2006, 27(3): 302-306. (in Chinese) 张广军, 贺俊吉, 李秀智. 一种新型的微小型构件内表面三 维形貌检测系统[J]. 仪器仪表学报, 2006, 27(3): 302-306.
    [18]
    [19]
    [20] Zhang Z. A flexible new technique for camera calibration[J]. IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2000, 22(11): 1330-1334.
    [21] Zhang Rui. Study of in-pipe surface circle structured light vision 3D inspection technology [D]. Beijing: Beijing University of Chemical Technology, 2012. (in Chinese) 张瑞. 管道内壁圆结构光视觉三维检测技术研究[D]. 北 京: 北京化工大学, 2012.
  • [1] 雷鹏, 胡金春, 朱煜, 杜胜武.  傅氏级数和多项式结合的图像灰度建模及位移测量 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210123-1-20210123-8. doi: 10.3788/IRLA20210123
    [2] 黄喆, 燕庆德, 李倩, 程二静, 沈小玲, 徐叶倩.  面向直线顶管机的双屏视觉标靶标定方法与精度评价 . 红外与激光工程, 2022, 51(9): 20210933-1-20210933-8. doi: 10.3788/IRLA20210933
    [3] 周鹏, 胡成海, 毕超, 郝雪.  三轴视觉测量系统自动对焦技术 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210141-1-20210141-8. doi: 10.3788/IRLA20210141
    [4] 柴家贺, 董明利, 孙鹏, 燕必希.  工业相机自热引起像点漂移模型与补偿方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200494-1-20200494-11. doi: 10.3788/IRLA20200494
    [5] 毕超, 郝雪, 刘孟晨, 房建国.  基于视觉测量的回转轴线标定方法研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0413004-0413004-8. doi: 10.3788/IRLA202049.0413004
    [6] 张文颖, 劳达宝, 周维虎, 朱浩然.  圆光栅测角传感器在线自校准系统研制与实验 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 117004-0117004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0117004
    [7] 李生好.  红外目标模拟器动态校准系统光学系统设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918007-0918007(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918007
    [8] 冯婕, 李豫东, 文林, 郭旗.  CMOS传感器辐射损伤对视觉位姿测量系统性能的影响机制 . 红外与激光工程, 2017, 46(S1): 69-73. doi: 10.3788/IRLA201746.S117002
    [9] 赵林, 王纪强, 李振.  光纤负压波管道泄漏监测系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 722002-0722002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0722002
    [10] 王天宇, 董文博, 王震宇.  基于单目视觉和固定靶标的位姿测量系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 427003-0427003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0427003
    [11] 刘巍, 高鹏, 张洋, 杨帆, 李晓东, 兰志广, 贾振元, 高航.  面向大型零部件的三维形面高精度测量方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(3): 317003-0317003(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0317003
    [12] 刘巍, 张洋, 高鹏, 杨帆, 兰志广, 李晓东, 贾振元, 高航.  结合分层处理的激光光条亚像素中心提取方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017010-1017010(8). doi: 10.3788/IRLA201778.1017010
    [13] 汤一平, 鲁少辉, 吴挺, 韩国栋.  基于主动式全景视觉的管道形貌缺陷检测系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1117005-1117005(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1117005
    [14] 王亚丽, 魏振忠, 张广军, 邵明伟.  视觉引导激光跟踪测量系统的Cayley变换校准方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 517001-0517001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0517001
    [15] 冯帆, 段发阶, 伯恩, 吕昌荣, 傅骁, 黄婷婷.  基于条纹投射和正弦相位调制的表面形貌测量系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3762-3768.
    [16] 马东辉, 孙中涛, 朱斌, 冯一.  管道检测对IRST系统探测与虚警概率的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 12-16.
    [17] 吕佳博, 徐熙平, 才存良, 张少军.  基于光纤压力传感器的管道监控系统研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3343-3347.
    [18] 吴斌, 邢秀奎, 张云昊.  微细管道内壁缺陷柔性在线测量技术研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2944-2951.
    [19] 张晓龙, 尹仕斌, 任永杰, 郭寅, 杨凌辉, 王一.  基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2805-2812.
    [20] 苗扬, 王少萍.  飞机燃油管道中的润湿阻力及其光学测量 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 284-287.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  351
  • HTML全文浏览量:  108
  • PDF下载量:  184
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-05
  • 修回日期:  2013-08-03
  • 刊出日期:  2014-03-25

管道内表面圆结构光视觉三维测量系统

  • 1. 北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029
    • 作者简介:

    王颖（1969-），女，副教授，博士，主要从事机器视觉检测方面的研究。Email：wangying@mail.buct.edu.cn

  • 收稿日期: 2013-07-05
  • 修回日期: 2013-08-03
  • 刊出日期: 2014-03-25
基金项目:

国家自然科学基金（50975019）

  • 中图分类号: TN247

摘要: 为保证管道运输安全，需要对管道进行定期维护和检测。采用视觉检测原理，提出了一种基于圆结构光三维视觉检测的管道内表面测量系统。针对管道内表面测量空间受限的约束，基于圆结构光视觉检测原理，提出了视觉传感器的纵向排列结构模式，并搭建了管道内表面圆结构光视觉检测系统。针对圆结构光特点，设计了圆环形平面标定靶标，实现了圆结构光检测系统的标定，并基于该圆结构光视觉检测系统对工业管道内表面进行了三维测量。实验结果表明：该系统的标定不确定度为0.081 mm，针对管道内表面，具有较高的测量精度。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计