[发明专利]压力管道内球形检测器运动控制方法

权利要求书

1.一种压力管道内球形检测器运动控制方法，将视频球作为球形检测器置于水流管道装置中，其特征在于包括以下步骤：

一方面，通过视频球内部的加速度计采集到视频球的行进速度，控制水流的流速，使得视频球的行进速度在最大速度和最小速度范围内，形成对水流流速的控制；

另一方面，通过视频球内部的浮力传感器采集到视频球的所受浮力值，根据视频球自身的重量和所受浮力值的比较，用以控制水流的流量，如果视频球自身的重量大于所受浮力值，则控制增大水流的流量；

所述最大速度和最小速度具体采用以下方式进行计算：

a)根据视频球上的摄像机的视角θ，考虑视频球上的摄像机在行进中以刚好无遗漏拍摄管道的速度为最大速度，采用以下公式计算获得最大速度V_max：

其中，h表示视频球上所有摄像机的焦距平均值，n表示视频球每秒拍摄图片的张数，θ表示视频球上摄像机的视角；

b)根据相邻两帧图像的重叠率百分比阈值ε，采用以下公式计算得出视频球行进的最小速度V_min：

其中，ε表示相邻两帧图像的重叠率百分比阈值，h表示视频球上所有摄像机的焦距平均值，n表示视频球每秒拍摄图片的张数，θ表示视频球上摄像机的视角。

2.根据权利要求1所述的一种压力管道内球形检测器运动控制方法，其特征在于：所述压力管道内球形检测器运动控制过程中，针对视频球的摄像机采集的每一帧图片进行处理，先通过梯度函数获得每张图像的灰度梯度，对应生成每一张图像的梯度图像作为图像轮廓，如果缺陷轮廓不清晰，则控制调速电机减小水流的流速。

3.根据权利要求1所述的一种压力管道内球形检测器运动控制方法，其特征在于：所述的水流管道装置包括待检测样管(1)、水箱(2)、支架(4)、出水管道(5)、进水管道(6)、调速电机(7)、变频器(8)和计算机(9)，水箱(2)的出水口(3)与出水管道(5)一端连接，出水管道(5)另一端与进水管道(6)一端连接并在连接处接有调速电机(7)，进水管道(6)设有出水阀门(23)，进水管道(6)另一端与待检测样管(1)的入口端连接，待检测样管(1)的出口端置于水箱(2)中并经浸没于水下，调速电机(7)经变频器(8)和计算机(9)连接，视频球置于出水管道(5)、进水管道(6)、待检测样管(1)和水箱(2)形成的水管道循环系统中，对待检测样管(1)进行检测。

4.根据权利要求1所述的一种压力管道内球形检测器运动控制方法，其特征在于：所述的视频球包括球形外壳(14)以及安装在球形外壳(14)球体表面的摄像机(15)、安装在球形外壳(14)球体表面的电池(16)和主板(17)，球形外壳(14)球体表面固定安装有六个摄像机(15)，六个摄像机(15)位于球形外壳(14)正六面处，主板(17)上设有低频发射器(18)、加速度计(19)、浮力传感器(20)、存储器(21)和ARM处理器(22)，ARM处理器(22)分别与低频发射器(18)、加速度计(19)、浮力传感器(20)、存储器(21)连接。

5.根据权利要求3所述的一种压力管道内球形检测器运动控制方法，其特征在于：所述水流的流速是调整调速电机(7)控制。

6.根据权利要求1所述的一种压力管道内球形检测器运动控制方法，其特征在于：所述视频球的密度和水的密度相同。