水下直線目標(biāo)處理算法在海底管道檢測機(jī)器人中的應(yīng)用.pdf

1、神秘的海洋對(duì)人類來說就是一個(gè)蘊(yùn)藏著無窮寶藏的寶箱，盡管我們一直沒有停止過對(duì)它的探索和追求，卻始終未能看清它真正的面貌，而水下機(jī)器人的出現(xiàn)為我們提供了強(qiáng)有力的工具，來對(duì)這一神秘領(lǐng)域進(jìn)行探索。
　　隨著海上油氣田的不斷增多，海底管道已經(jīng)在海底形成了縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)，隨之而來的對(duì)于其安全性的擔(dān)憂也越發(fā)增多。影響海底管道安全性的因素有很多，但關(guān)鍵因素是腐蝕，因此對(duì)于腐蝕檢測方法的研究具有重要的意義。傳統(tǒng)的檢測方法多為抽樣檢測，并不能全面的對(duì)

2、海底管道進(jìn)行檢測，且成本較高，因此對(duì)與海底管道腐蝕檢測新方法的研究十分必要。水下機(jī)器人作為目前為止最為先進(jìn)的水下探測作業(yè)裝備，對(duì)海底管道檢測領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用，因此本文中的海底管道檢測技術(shù)就是以水下機(jī)器人為載體。依據(jù)海底管道產(chǎn)生腐蝕時(shí)周圍電場會(huì)產(chǎn)生畸變的原理，在海底管道檢測機(jī)器人上搭載磁探系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、電位測量系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)等設(shè)備，通過非接觸的方式對(duì)海底管道電位進(jìn)行檢測以得到管道的腐蝕情況。
　　海底管道電位非接觸

3、式檢測系統(tǒng)主要包括硬件部分和軟件部分，而軟件部分作為該系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響著腐蝕檢測準(zhǔn)確度的高低。因此本文前半部分對(duì)該系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)做了介紹，并詳述了上位機(jī)軟件的開發(fā)過程，重點(diǎn)介紹了通信協(xié)議的制定和采用分層式體系結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計(jì)。
　　眾所周知，光在水中的衰減和散射作用比較嚴(yán)重，得到的水下圖像不夠清晰，但是作為信息量最為全面豐富的呈現(xiàn)，圖像是我們需要進(jìn)一步研究的關(guān)鍵點(diǎn)，它對(duì)于海底管道的檢測和腐蝕情況的檢測都具有十分重要的意義

4、。因此本文后半部分對(duì)水下直線目標(biāo)處理算法進(jìn)行了研究，提出了一種基于輪廓信息的直線快速檢測方法，并將其應(yīng)用在海底管道檢測機(jī)器人中。首先對(duì)采集到的水下圖像進(jìn)行預(yù)處理，通過平滑和增強(qiáng)來削弱圖像的噪聲污染，得到高質(zhì)量的圖像。然后利用小波變換取其二級(jí)低頻子代，縮小圖像的尺寸，利用Canny算子對(duì)其二級(jí)低頻子代進(jìn)行邊緣檢測，得到二值圖像。最后利用Hough變換進(jìn)行直線檢測，得到圖像中是否存在海底管道。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文提出的基于輪廓信息