【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土检测，具体涉及一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置及方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、变电站作为电力行业中至关重要的一环，是人民日常生活中不可缺少的建筑，因此，变电站环形混凝土电杆的损伤检测和维护十分重要。混凝土电杆是由水泥、骨料、钢筋等组成的复杂多相多孔体系，周围环境和介质的变化以及外力的作用都会引起混凝土电杆强度和耐久性的降低。传统检测方法需依靠检测人员爬上电杆进行工作，不仅检测效率和精度很低，而且有很大的安全隐患，需要一种智能检测系统代替人工完成作业。
3、图像处理技术的发展极大增强了混凝土电杆表面损伤缺陷的检测效率。混凝土电杆作为电力输配网络中必不可少的设施，其结构完整性直接关系到输电线路的安全运行，随着混凝土电杆使用时间的增长，混凝土电杆上会出现裂缝等缺陷，影响混凝土电杆结构强度，混凝土电杆的承载能力下降，严重影响配电线路的安全运行。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出了一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置及方法，通过改进的智能检测装置在混凝土电杆上行走以实时准确获取混凝土电杆表面图像，提高混凝土电杆缺陷检测精度。
2、根据一些实施例，本专利技术的第一方案提供了一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，采用如下技术方案：
3、一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，包括环形支撑机构以及设置在所述环
4、作为进一步的技术限定，所述竖向行走元件和所述横向行走元件不同时工作，当所述竖向行走元件爬升或下降时，所述横向行走元件中的横向滚轮支撑伸缩臂收缩，当所述竖向行走元件在行走过程中遇到障碍物时，所述竖向行走元件中的竖向滚轮伸缩臂收缩，所述竖向行走元件停止行走，所述横向滚轮支撑伸缩臂伸长，通过所述横向行走元件中的反力支撑杆的支撑将作用力传递到所述横向行走元件中的受力旋转杆，在所述受力旋转杆的作用下使得所述横向行走元件中的横向滚轮装置旋转轴旋转，实现所述横向行走元件中的横向滚轮与混凝土电杆接触并贴紧，直到所有的横向行走元件中的横向滚轮均附着在混凝土电杆表面上；待所述竖向行走元件旋转脱离混凝土电杆表面后，控制所述横向行走元件中的横向滚轮电机旋转，带动所述横向行走元件在混凝土电杆表面进行水平旋转，水平旋转完成后，待所述横向行走元件旋转脱离混凝土电杆表面后，控制所述竖向行走元件继续行走，完成智能检测装置的智能避障。
5、作为进一步的技术限定，所述第一弧形支撑元件或所述第二弧形支撑元件包括两根结构完全一致的弧形支撑臂；所述第一弧形支撑元件中的弧形支撑臂与所述第二弧形支撑元件中的弧形支撑臂通过所述旋转弹簧轴销连接，通过调节所述旋转弹簧轴销实现所述弧形支撑臂在混凝土电杆上的夹紧。
6、作为进一步的技术限定，在智能检测装置爬升或下降的过程中，基于所述水平电子监测仪实时监测所述行走机构的水平状态，根据水平状态检测结果调整竖向行走元件的运动状态，通过调整所述竖向行走元件中不同竖向滚轮的运动状态实现对行走机构水平状态的调节，保持行走机构的持续水平。
7、作为进一步的技术限定，在智能检测装置静止采集图像的过程中，根据所得到的行走机构水平状态检测结果调整所述图像采集伸缩臂的长度，使得图像采集机构所采集到的混凝土电杆图像均处于同一水平面。
8、作为进一步的技术限定，所述竖向行走元件中的竖向滚轮和所述横向行走元件中的横向滚轮的外侧均套设有带花纹的皮套，在行进过程中增加所述竖向滚轮或所述横向滚轮与混凝土电杆之间的摩擦力。
9、作为进一步的技术限定，一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置还包括分别与所述环形支撑机构、所述行走机构和所述图像采集机构通信连接的控制元件，所述控制元件用于实时监测所述环形支撑机构、所述行走机构和所述图像采集机构的工作状态信息并根据所得到的工作状态信息进行智能检测装置的反馈调节。
10、作为进一步的技术限定，所述竖向行走元件和所述横向行走元件内分别设置有竖向压力传感器和横向压力传感器，所述行走机构在行进的过程中，通过所述竖向压力传感器和所述横向压力传感器实时监测所述行走机构的压力状态，结合所述水平监测元件判断所述行走机构的水平状态，根据所述水平监测元件的检测结果进行智能检测装置水平状态的反馈调节。
11、根据一些实施例，本专利技术的第二方案提供了一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测方法，采用了第一方案所提供的基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，采用如下技术方案：
12、一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测方法，包括：
13、将智能检测装置安装在混凝土电杆上，通过控制元件和水平监测元件控制智能检测装置在混凝土电杆上呈水平状态行进；
14、在行进过程中，通过图像采集机构和水平监测元件获取混凝土电杆图像；
15、处理所获取的混凝土电杆图像，得到混凝土电杆图像特征值；
16、根据所得到的混凝土电杆图像特征值进行缺陷分类，完成混凝土电杆的缺陷检测。
17、作为进一步的技术限定，所述混凝土电杆图像缺陷至少包括无裂缝、横向裂缝、纵向裂缝和龟裂。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
19、本专利技术通过横向行走元件和竖向行走元件的相互配合，实现智能检测装置的智能避障；设置水平监测元件以保持智能检测装置在行进过程和图像采集过程中的水平状态，在提高行走机构使用寿命的同时，提高了所获取的混凝土电杆图像的精度，进一步提高了缺陷检测的精度和效率，提高了智能检测装置的稳定性。
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1.一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，包括环形支撑机构以及设置在所述环形支撑机构上的行走机构和图像采集机构；其中，所述环形支撑机构呈开口状，包括第一弧形支撑元件、第二弧形支撑元件以及用于连接所述第一弧形支撑元件和所述第二弧形支撑元件的旋转弹簧轴销；所述行走机构包括竖向行走元件、横向行走元件和水平监测元件，所述图像采集机构内设图像采集伸缩臂；通过所述水平监测元件检测所述行走机构水平状态，根据行走机构水平状态的检测结果实时调节竖向行走元件和图像采集伸缩臂，保持智能检测装置的水平状态；基于所述竖向行走元件和所述横向行走元件的配合，实现智能检测装置的智能避障。
2.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，所述竖向行走元件和所述横向行走元件不同时工作，当所述竖向行走元件爬升或下降时，所述横向行走元件中的横向滚轮支撑伸缩臂收缩，当所述竖向行走元件在行走过程中遇到障碍物时，所述竖向行走元件中的竖向滚轮伸缩臂收缩，所述竖向行走元件停止行走，所述横向滚轮支撑伸缩臂伸长，通过所述横向行走元件中的反力支撑杆的支撑将作用力传递到所
3.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，所述第一弧形支撑元件或所述第二弧形支撑元件包括两根结构完全一致的弧形支撑臂；所述第一弧形支撑元件中的弧形支撑臂与所述第二弧形支撑元件中的弧形支撑臂通过所述旋转弹簧轴销连接，通过调节所述旋转弹簧轴销实现所述弧形支撑臂在混凝土电杆上的夹紧。
4.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，在智能检测装置爬升或下降的过程中，基于所述水平电子监测仪实时监测所述行走机构的水平状态，根据水平状态检测结果调整竖向行走元件的运动状态，通过调整所述竖向行走元件中不同竖向滚轮的运动状态实现对行走机构水平状态的调节，保持行走机构的持续水平。
5.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，在智能检测装置静止采集图像的过程中，根据所得到的行走机构水平状态检测结果调整所述图像采集伸缩臂的长度，使得图像采集机构所采集到的混凝土电杆图像均处于同一水平面。
6.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，所述竖向行走元件中的竖向滚轮和所述横向行走元件中的横向滚轮的外侧均套设有带花纹的皮套，在行进过程中增加所述竖向滚轮或所述横向滚轮与混凝土电杆之间的摩擦力。
7.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，还包括分别与所述环形支撑机构、所述行走机构和所述图像采集机构通信连接的控制元件，所述控制元件用于实时监测所述环形支撑机构、所述行走机构和所述图像采集机构的工作状态信息并根据所得到的工作状态信息进行智能检测装置的反馈调节。
8.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，所述竖向行走元件和所述横向行走元件内分别设置有竖向压力传感器和横向压力传感器，所述行走机构在行进的过程中，通过所述竖向压力传感器和所述横向压力传感器实时监测所述行走机构的压力状态，结合所述水平监测元件判断所述行走机构的水平状态，根据所述水平监测元件的检测结果进行智能检测装置水平状态的反馈调节。
9.一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测方法，采用了如权利要求1-8中任一项所述的基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，包括：
10.如权利要求9中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测方法，其特征在于，所述混凝土电杆图像缺陷至少包括无裂缝、横向裂缝、纵向裂缝和龟裂。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，包括环形支撑机构以及设置在所述环形支撑机构上的行走机构和图像采集机构；其中，所述环形支撑机构呈开口状，包括第一弧形支撑元件、第二弧形支撑元件以及用于连接所述第一弧形支撑元件和所述第二弧形支撑元件的旋转弹簧轴销；所述行走机构包括竖向行走元件、横向行走元件和水平监测元件，所述图像采集机构内设图像采集伸缩臂；通过所述水平监测元件检测所述行走机构水平状态，根据行走机构水平状态的检测结果实时调节竖向行走元件和图像采集伸缩臂，保持智能检测装置的水平状态；基于所述竖向行走元件和所述横向行走元件的配合，实现智能检测装置的智能避障。
2.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，所述竖向行走元件和所述横向行走元件不同时工作，当所述竖向行走元件爬升或下降时，所述横向行走元件中的横向滚轮支撑伸缩臂收缩，当所述竖向行走元件在行走过程中遇到障碍物时，所述竖向行走元件中的竖向滚轮伸缩臂收缩，所述竖向行走元件停止行走，所述横向滚轮支撑伸缩臂伸长，通过所述横向行走元件中的反力支撑杆的支撑将作用力传递到所述横向行走元件中的受力旋转杆，在所述受力旋转杆的作用下使得所述横向行走元件中的横向滚轮装置旋转轴旋转，实现所述横向行走元件中的横向滚轮与混凝土电杆接触并贴紧，直到所有的横向行走元件中的横向滚轮均附着在混凝土电杆表面上；待所述竖向行走元件旋转脱离混凝土电杆表面后，控制所述横向行走元件中的横向滚轮电机旋转，带动所述横向行走元件在混凝土电杆表面进行水平旋转，水平旋转完成后，待所述横向行走元件旋转脱离混凝土电杆表面后，控制所述竖向行走元件继续行走，完成智能检测装置的智能避障。
3.如权利要求1中所述的一种基于机器视觉的混凝土电杆缺陷智能检测装置，其特征在于，所述第一弧形支撑元件或所述第二弧形支撑元件包括两根结构完全一致的弧形支撑臂；所述第一弧形支撑元件中的弧形支撑臂与所述第二弧形支撑元件中的弧形支撑臂通过所述旋转弹簧轴销连接，通过调节所述旋转弹簧轴销实现所述弧形支撑臂在混凝土电杆上的夹紧。
4.如权利要求1中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李新梅，薛天祥，索帅，姜波，李志明，李文，张忠文，张鲁宁，步衍江，王广川，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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