【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水管道检测的，特别涉及一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法。
技术介绍
1、在现有的供水管道内部检测技术中，内检测设备通过光学原理包括闭路电视(cctv)摄像系统、拍照系统等，能够有效的对管道内部病害状况进行识别。但对于供水管道内检测设备，沿管道检测运行时具有五个自由度，即前后移动、水平移动、竖直方向移动、横滚角以及俯仰角，现有的内检测设备无法准确的定位其所在横截面的具体位置，而不同视角下观测相同缺陷的形态是有所差别的，因此无法对管道内的缺陷进行定量分析，在管道内病害特征识别方面存在局限性。
2、此外，现有部分技术以二次重绘坐标系方法来进行识别，但因为管道内检测设备在满水管道中难以提供准确的截面位置和运动姿态，这严重限制了对管内缺陷形状大小和程度的定量分析与评估。同时，管道内检测中cctv系统在适应不同检测需求上允许调整焦距和视角的灵活性有限，尤其在面对形态多变或位置复杂的管内或管壁病害时，上述限制进一步凸显了现有技术的问题和局限。
3、为此，现有技术在供水管道光学内检测方面，针对管内病害检测的准确性和定量分析方面存在明显的不足，这促使了对更高效、更客观、更精确的检测技术的需求，以提高供水管道病害特征识别精度，并用来指导供水管网实施科学的维护和高效的管理。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，利用前后摄像头对相同位置的视角
2、设计一用于定位内检测设备运动姿态的管道内检测设备；
3、所述管道内检测设备包括摄像体、安装于摄像体一端面上的前置摄像头及安装于摄像体另一端面上的后置摄像头；
4、所述前置摄像头水平方向的中心线与后置摄像头水平方向的中心线位于同一直线上；
5、且前置摄像头与后置摄像头关于摄像体对称设置；
6、管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，包括以下步骤：
7、s1、安装管道内检测设备；
8、s2、检测前，将内检测设备放置于管道横截面正中心的位置，调整前置摄像头与后置摄像头的焦距，记录光学摄像头的最大拍摄视角与观测到的水平距离即极限视距；
9、s3、检测时，记录前置摄像头与后置摄像头在同一位置拍摄的图像；
10、s4、通过对比前置摄像头与后置摄像头在同一位置拍摄的图像信息，计算得出内检测设备在管道某一截面处的平移和旋转的运动姿态。
11、优选的，前置摄像头与后置摄像头的均为定焦镜头。
12、优选的，步骤s2中最大拍摄视角为调整好焦距后管道纵剖面上摄像镜头中心点到管道上下端所形成的夹角。
13、优选的，所述极限视距为前置摄像头或后置摄像头到最远观测到的管道断面位置的水平距离。
14、优选的，步骤s4中，当内检测设备在管道某一截面处的平移时：
15、前置摄像头或后置摄像头拍摄的图像看到完整的管道横截面，计算首个观测到的半圆横截面占所在位置处管道横截面的比例；
16、或前置摄像头或后置摄像头拍摄的图像在极限视距处的管道横截面不能被完整的观测，计算极限视距处不完整管道横截面占所在位置处管道横截面的比例。
17、优选的，步骤s4中，当内检测设备在管道某一截面处的旋转时：
18、前置摄像头或后置摄像头拍摄的图像看到完整的管道横截面时，计算首个观测到的半圆横截面占所在位置处管道横截面的比例；
19、或前置摄像头或后置摄像头拍摄的图像显示极限视距处的管道横截面不能被完整的观测时，计算极限视距处不完整管道横截面占所在位置处管道横截面的比例；
20、或前置摄像头或后置摄像头拍摄的图像显示只能观察到管壁，此时内检测设备具体位置可根据前置摄像头或后置摄像头进行定位。
21、本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：
22、1、定位准确与多自由度运动姿态识别
23、本专利技术设计了一种带有前后摄像头的内检测装置，能够准确定位其在管道横截面的具体位置，并识别内检测设备在管道中的四个自由度，如水平移动、竖直方向移动、横滚角以及俯仰角的运动姿态，解决了现有内检测设备无法准确定位的问题，提高了对管道内检测设备运动的准确定位和控制。
24、2、定量分析能力增强与检测灵活性提升
25、通过比较前后摄像头拍摄的图像，本专利技术能够进行精确的平移和旋转计算，使得对管道内缺陷的定量分析成为可能，同时内检测设备的前置光学摄像头能够调整焦距和视角，适应不同检测需求，提高了在复杂管道条件下的检测灵活性和效率，有效解决了满水管道检测的局限性，提高了供水管道病害特征识别精度，并指导供水管网的科学维护和高效管理。
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1.一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，设计一用于定位内检测设备运动姿态的管道内检测设备；
2.如权利要求1所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，前置摄像头与后置摄像头的均为定焦镜头。
3.如权利要求1所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，步骤S2中最大拍摄视角为调整好焦距后管道纵剖面上摄像镜头中心点到管道上下端所形成的夹角。
4.如权利要求3所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，所述极限视距为前置摄像头或后置摄像头到最远观测到的管道断面位置的水平距离。
5.如权利要求1所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，步骤S4中，当内检测设备在管道某一截面处的平移时：
6.如权利要求1所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，步骤S4中，当内检测设备在管道某一截面处的旋转时：p>...
【技术特征摘要】
1.一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，设计一用于定位内检测设备运动姿态的管道内检测设备；
2.如权利要求1所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，前置摄像头与后置摄像头的均为定焦镜头。
3.如权利要求1所述的一种带前后摄像头的管道内检测设备在供水管道中运动姿态的定位方法，其特征在于，步骤s2中最大拍摄视角为调整好焦距后管道纵剖面上摄像镜头中心点到管道上下端所形成的夹角。
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡群芳，张宗源，苏展，王飞，周家华，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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