1，進行實時采集水下管道的周圍圖像信息；通過所述傳感器模塊14進行實時采集水下機器人的深度信息、速度信息、姿態(tài)信息、前方圖像信息、電池狀態(tài)信息以及推進器狀態(tài)信息。
[0038]步驟2.1，所述深度傳感器141測量水下機器人在水中的深度，將測得深度數(shù)據(jù)轉化為深度電壓信號傳到所述嵌入式控制器12 ;
[0039]步驟2.2，所述速度傳感器142測量水下機器人在水中的航行速度，將測得航行速度數(shù)據(jù)轉化為速度電壓信號傳到所述嵌入式控制器12 ;
[0040]步驟2.3，所述姿態(tài)傳感器143測量水下機器人在水下姿態(tài)，將測得方向數(shù)據(jù)轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器12 ;
[0041]步驟2.4，所述聲納傳感器144測量水下機器人前視環(huán)境，將測得圖像數(shù)據(jù)轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器12 ;
[0042]步驟2.5，所述電池器監(jiān)控傳感器145測量水下機器人推進器轉速，將測得電池組狀態(tài)數(shù)據(jù)轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器12 ;
[0043]步驟2.6，所述推進器監(jiān)控傳感器146測量水下機器人推進器轉速，將測得推進器轉速信號轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器12。
[0044]步驟3，所述嵌入式控制器12分別接收并處理所述光視覺模塊13實時水下管道的周圍圖像信息、所述傳感器模塊14的傳感信號，經(jīng)過處理傳輸?shù)綀D像處理模塊11 ;
[0045]步驟4，所述圖像處理模塊11接收來自所述嵌入式控制器12處理后的圖像信息，判斷管道是否有裂痕或者是否腐蝕嚴重到不可忽略的地步，若達到這個地步，則發(fā)出警告要求輸出到預警模塊10 ;
[0046]步驟4.1，在圖像處理模塊11中需要存有管道出現(xiàn)裂縫、破損、腐蝕嚴重的圖像特征；
[0047]步驟4.2，圖像處理模塊11要實時對比從嵌入式控制器接收到的圖像，若與存有的管道磨損特征一致，立刻通過相關工作人員。
[0048]步驟5，所述預警模塊10是通過某種方式通知相關工作人員，若預警模塊10工作，則說明此時水下機器人所檢測的管道有安全隱患。
[0049]步驟6，所述魚形水下機器人向下移動一定距離，然后繼續(xù)開始圓形環(huán)繞移動。
[0050]步驟6.1，向下移動的距離取決于魚形水下機器人在圓形環(huán)繞時圖像采集的高度。
[0051]魚形機器人的路徑是圓環(huán)形的，圓形的半徑可以進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明可以對管道的外部及管道在海底所處狀況進行檢測，主要檢測管道周圍的沖蝕情況、管道支撐狀況和管道外壁及其損傷情況的檢測。魚形機器人包含預警模塊、圖像處理模塊、傳感器模塊、光視覺模塊及嵌入式控制器。傳感器模塊、光視覺模塊分別與嵌入式控制器的信號輸入端相連接，嵌入式控制器的信號輸出端與水下光端機信號輸入端相連接。本發(fā)明的魚形機器人實行的是圓形環(huán)繞路徑，通過在操作臺的操作控制水下機器人進而能夠對水下管道進行檢測和預警。
【主權項】
1.圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測裝置，其特征在于設有預警模塊、圖像處理模塊、嵌入式控制器、光視覺模塊及傳感器模塊；所述光視覺模塊設有光學成像傳感器、云臺及輔助照明燈；所述傳感器模塊設有深度傳感器、速度傳感器、姿態(tài)傳感器、聲納傳感器、電池監(jiān)控傳感器及推進器監(jiān)控傳感器； 所述圖像處理模塊的輸出端與預警模塊輸入端相連接，所述嵌入式控制器的輸出端與圖像處理模塊輸入端相連接； 所述光學成像傳感器、輔助照明燈分別設置在云臺上；所述光學成像傳感器的信號輸出端與嵌入式控制器的信號輸入端相連接； 所述深度傳感器的信號輸出端、速度傳感器的信號輸出端、姿態(tài)傳感器的信號輸出端、聲納傳感器的信號輸出端、電池監(jiān)控傳感器的信號輸出端及推進器監(jiān)控傳感器的信號輸出端分別與嵌入式控制器的信號輸入端相連接。2.圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測方法，其特征在于采用如權利要求1所述圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測裝置，所述檢測方法包括以下步驟: 步驟1，魚形水下機器人從水面的一個起點開始圓形環(huán)繞管道； 步驟2，光視覺模塊的光學成像傳感器，進行實時采集水下管道的周圍圖像信息；通過所述傳感器模塊進行實時采集水下機器人的深度信息、速度信息、姿態(tài)信息、前方圖像信息、電池狀態(tài)信息以及推進器狀態(tài)信息； 步驟3，嵌入式控制器分別接收并處理所述光視覺模塊實時水下管道的周圍圖像信息、傳感器模塊的傳感信號，經(jīng)過處理傳輸?shù)綀D像處理模塊； 步驟4，圖像處理模塊接收來自所述嵌入式控制器處理后的圖像信息，判斷管道是否有裂痕或者是否腐蝕嚴重到不可忽略的地步，若達到這個地步，則發(fā)出警告要求輸出到預警豐吳塊； 步驟5，預警模塊是通過某種方式通知相關工作人員，若預警模塊工作，則說明此時水下機器人所檢測的管道有安全隱患； 步驟6，魚形水下機器人向下移動一定的距離，然后繼續(xù)開始圓形環(huán)繞移動。3.如權利要求2所述圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測方法，其特征在于在步驟2中，所述通過所述傳感器模塊進行實時采集水下機器人的深度信息、速度信息、姿態(tài)信息、前方圖像信息、電池狀態(tài)信息以及推進器狀態(tài)信息的具體方法為: 采用深度傳感器測量水下機器人在水中的深度，將測得深度數(shù)據(jù)轉化為深度電壓信號傳到所述嵌入式控制器； 采用速度傳感器測量水下機器人在水中的航行速度，將測得航行速度數(shù)據(jù)轉化為速度電壓信號傳到所述嵌入式控制器； 采用姿態(tài)傳感器測量水下機器人在水下姿態(tài)，將測得方向數(shù)據(jù)轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器； 采用聲納傳感器測量水下機器人前視環(huán)境，將測得圖像數(shù)據(jù)轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器； 采用電池器監(jiān)控傳感器測量水下機器人推進器轉速，將測得電池組狀態(tài)數(shù)據(jù)轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器； 采用推進器監(jiān)控傳感器測量水下機器人推進器轉速，將測得推進器轉速信號轉化為電壓信號傳到所述嵌入式控制器。4.如權利要求2所述圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測方法，其特征在于在步驟4中，所述圖像處理模塊中需要存有管道出現(xiàn)裂縫、破損、腐蝕嚴重的圖像特征；圖像處理模塊要實時對比從嵌入式控制器接收到的圖像，若與存有的管道磨損特征一致，則立刻通過相關工作人員。5.如權利要求2所述圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測方法，其特征在于在步驟6中，所述向下移動一定的距離是取決于魚形水下機器人在圓形環(huán)繞時圖像采集的高度。
【專利摘要】圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測裝置及檢測方法，涉及水下機器人。所述圓形環(huán)繞水下魚形機器人水下管道檢測裝置設有預警模塊、圖像處理模塊、嵌入式控制器、光視覺模塊及傳感器模塊。魚形水下機器人圓形環(huán)繞管道；光學成像傳感器實時采集水下管道周圍圖像信息；嵌入式控制器接收并處理光視覺模塊實時水下管道的周圍圖像信息、傳感器模塊的傳感信號，再傳輸?shù)綀D像處理模塊；圖像處理模塊接收嵌入式控制器處理后的圖像信息，判斷管道是否有裂痕或者是否腐蝕嚴重到不可忽略的地步，若達到這個地步，則發(fā)出警告要求輸出到預警模塊；若預警模塊工作，則此時水下機器人所檢測的管道有安全隱患；魚形水下機器人向下移動一定距離，繼續(xù)圓形環(huán)繞移動。
【IPC分類】G01D21/02, F17D5/06
【公開號】CN104948916
【申請?zhí)枴緾N201510249428
【發(fā)明人】孫海信, 劉麗麗, 齊潔, 程恩, 林娜, 蒯曉燕, 顏佳泉
【申請人】廈門大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月15日