基于激光雷达的管道测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光雷达的管道测量方法，包括CCTV检测机器人以及连接在CCTV检测机器人前端的激光雷达，包括以下步骤：S1、CCTV检测机器人搭载激光雷达，由激光雷达的激光环发射器发射激光束向管道中发射探测信号，同时CCTV检测机器人匀速的在管道中运动；S2、CCTV检测机器人在运动的过程中，激光雷达扫描整个管道，向管道发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，分析、处理后确定目标点的距离和径向速度；S3、通过识别系统分析激光雷达扫描的点云图结合CCTV检测机器人进行距离测量，得到整段管道的测量数值。本发明专利技术可以精准、快速的检测出管道管道内的具体尺寸数值。

Pipeline measurement method based on lidar

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的管道测量方法
本专利技术涉及管道测量
，尤其涉及一种基于激光雷达的管道测量方法。
技术介绍
现有管道CCTV检测就是基于管道机器人摄像头拍摄管道内部视频图像，人工通过视频图像画面的判读来确定管道的内部情况，判断管道内部的缺陷情况。这种方法只能大致的判断管道的缺陷情况，不能输出精确的缺陷情况。比如管道变形、变形的数值是多少、管道是否破裂、破裂的裂口的长宽数值是多少等等问题难以判断。现有CCTV检测技术只能定性的判断管道内部缺陷问题，不能定量的测量管道缺陷情况。因此，我们提出了一种基于激光雷达的管道测量方法用于解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的只能定性而不能定量的测量管道缺陷情况的缺点，而提出的一种基于激光雷达的管道测量方法。基于激光雷达的管道测量方法，包括CCTV检测机器人以及连接在CCTV检测机器人前端的激光雷达，包括以下步骤：S1、CCTV检测机器人搭载激光雷达，由激光雷达的激光环发射器发射激光束向管道中发射探测信号，同时CCTV检测机器人匀速的在管道中运动；S2、CCTV检测机器人在运动的过程中，激光雷达扫描整个管道，向管道发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，分析、处理后确定目标点的距离和径向速度；S3、通过识别系统分析激光雷达扫描的点云图结合CCTV检测机器人进行距离测量，得到整段管道的测量数值。优选的，所述S2中，分析、处理后得到目标点的参数信息，所述参数信息包括目标距离、方位、高度、形状中的一种或多种。优选的，所述S2中，目标点的距离通过测量反射信号的运行时间得出。优选的，所述S2中，径向速度由反射信号的多普勒频移来确定，测量两个或多个距离来计算其变化率得出径向速度。优选的，所述S3中，识别系统包括控制模块，所述CCTV检测机器人通过线材与控制模块连接，通过计米器计算线材长度得出CCTV检测机器人的在管道中的位置，再通过激光雷达测量的管道的具体尺寸数值，结合得出整个管道的具体尺寸信息。优选的，所述CCTV检测机器人的在管道中的位置为该时段激光雷达扫描的位置。本专利技术设计巧妙，操作简单，且测量成本低，通过激光雷达测量的方式，可以精准的检测出管道内的具体尺寸数值，解决传统CCTV检测技术不能测量出管道内部各种情况的具体尺寸数值这一弊端，主要应用于地下管道测量领域，实现快速、精准的测量管道发生的变形情况。附图说明图1为本专利技术提出的基于激光雷达的管道测量方法的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例参照图1，本专利技术提出的基于激光雷达的管道测量方法，包括CCTV检测机器人以及连接在CCTV检测机器人前端的激光雷达，包括以下步骤：S1、CCTV检测机器人搭载激光雷达，由激光雷达的激光环发射器发射激光束向管道中发射探测信号，同时CCTV检测机器人匀速的在管道中运动；S2、CCTV检测机器人在运动的过程中，激光雷达扫描整个管道，向管道发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，分析、处理后确定目标点的距离和径向速度；S3、通过识别系统分析激光雷达扫描的点云图结合CCTV检测机器人进行距离测量，得到整段管道的测量数值。本实施例中，激光雷达向地下管道发射探测信号(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、形状等参数。通过激光雷达接收到信息，识别系统就可以通过激光雷达测量出管道的具体尺寸数值。通过与CCTV检测机器人计米器的结合就能得到测得整段管道的具体测量数值。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由激光雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度。在CCTV检测机器人行过程中，激光雷达会一直扫描管道的情况。通过激光雷达的点云图可实时输出测量的这一小段挂到具体尺寸数值。CCTV检测机器人是通过线材连接到后端控制器的，通过计米器计算线材长度可以得出CCTV检测机器人的在管道中的位置既此时激光雷达扫描的位置。再通过此时激光雷达测量的这一小段管道的具体尺寸数值。两者结合即可得出整个管道的具体尺寸信息。管道发生的变形情况即可精准测量出来，解决传统CCTV检测技术不能测量出管道内部各种情况的具体尺寸数值这一弊端。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于激光雷达的管道测量方法，包括CCTV检测机器人以及连接在CCTV检测机器人前端的激光雷达，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、CCTV检测机器人搭载激光雷达，由激光雷达的激光环发射器发射激光束向管道中发射探测信号，同时CCTV检测机器人匀速的在管道中运动；/nS2、CCTV检测机器人在运动的过程中，激光雷达扫描整个管道，向管道发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，分析、处理后确定目标点的距离和径向速度；/nS3、通过识别系统分析激光雷达扫描的点云图结合CCTV检测机器人进行距离测量，得到整段管道的测量数值。/n

【技术特征摘要】
1.基于激光雷达的管道测量方法，包括CCTV检测机器人以及连接在CCTV检测机器人前端的激光雷达，其特征在于，包括以下步骤：
S1、CCTV检测机器人搭载激光雷达，由激光雷达的激光环发射器发射激光束向管道中发射探测信号，同时CCTV检测机器人匀速的在管道中运动；
S2、CCTV检测机器人在运动的过程中，激光雷达扫描整个管道，向管道发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，分析、处理后确定目标点的距离和径向速度；
S3、通过识别系统分析激光雷达扫描的点云图结合CCTV检测机器人进行距离测量，得到整段管道的测量数值。


2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的管道测量方法，其特征在于，所述S2中，分析、处理后得到目标点的参数信息，所述参数信息包括目标距离、方位、高度、形状中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，朱俊，
申请(专利权)人：江苏恒澄交科信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32