應(yīng)用方案—采用紅外熱成像對(duì)管道缺陷進(jìn)行定量分析檢測(cè)

在管道機(jī)器人的檢測(cè)過(guò)程中，通常需要檢查管道內(nèi)壁的缺陷并估計(jì)出缺陷部位的危險(xiǎn)程度，以便能夠及時(shí)修復(fù)缺陷，延長(zhǎng)管道的使用壽命。目前的方法主要為機(jī)器人攜帶檢測(cè)裝置的內(nèi)部缺陷檢查技術(shù)，但這樣的設(shè)備仍然非常匱乏。隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)際工程應(yīng)用中不僅需要定性分析結(jié)果，還需要對(duì)管道缺陷的尺寸，深度和其他信息的定量分析結(jié)果。

圖為紅外圖像和灰度圖像的對(duì)比

利用紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)缺陷是一種迅速發(fā)展的方法。但是，通過(guò)人工觀(guān)察很難定量和準(zhǔn)確地分析紅外熱像儀采集的圖像中缺陷的大小和位置，這只能判斷是否存在缺陷以及缺陷的近似形狀，不利于有效地評(píng)估缺陷的風(fēng)險(xiǎn)程度。因此，非常有必要對(duì)收集到的熱圖像進(jìn)行圖像處理和分析。目前，缺陷的定量分析主要集中在缺陷區(qū)域的分析上。之前的方法可以得到像素尺寸的缺陷區(qū)域，但是以物理長(zhǎng)度為單位確定缺陷區(qū)域的實(shí)際尺寸仍然是困難的。

圖為缺陷位置校準(zhǔn)

研究者提出了一種紅外熱像儀圖像處理管道缺陷檢測(cè)方法，可用于定量分析表面缺陷的類(lèi)型和面積并檢測(cè)管道內(nèi)壁上的位置。為了解決獲取紅外熱像的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于渦流加熱的特殊紅外熱像儀，可以用來(lái)獲得畸變較小的內(nèi)管壁缺陷從像素到實(shí)際尺寸的熱像圖并進(jìn)行校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)表明，將該方法與提出的紅外成像裝置結(jié)合使用，可以安裝在管道檢查機(jī)器人中，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)壁表面缺陷的無(wú)損檢測(cè)。

參考資料：

Yixuan Li, Yunwei Zhang, Yangyang Fan. A Quantitative Analysis Method for Pipeline Defect Inspection Based on Infrared Thermal Imaging [C]. 2018 2nd IEEE Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference(IMCEC 2018).