[发明专利]基于爬行器的焊缝自动跟踪方法及装置

说明书

本发明提出了一种基于爬行器的焊缝自动跟踪方法及装置，该方法包括：进行摄像机标定，获取爬行器的摄像机的校准参数矩阵；分别获取摄像机在第一时刻的第一图像与第二时刻的第二图像，根据校准参数矩阵和Hough变换对第一图像与第二图像进行校准，获得第一图像中的激光指示线的标准线并计算激光指示线到标准线的距离最大的点P1的位置坐标，获得第二图像中的激光指示线的标准线并计算激光指示线到标准线的距离最大的点P2的位置坐标；根据P1、P2的位置坐标以及第一时刻与第二时刻的时间差，计算爬行器行进的偏差方向与距离；根据偏差方向与距离调整爬行器在下一时刻的爬行方向与距离，实现对被测焊缝的自动跟踪。

技术领域

本发明涉及仪器检测领域，尤其涉及一种基于爬行器的焊缝自动跟踪方法及装置。

背景技术

随着船舶向大型化发展，大合拢焊缝的质量对船体安全的影响越来越明显。现有的对焊缝的检查方案是通过使用扫查器对焊缝进行检测，扫查器在结构上包括爬行器与焊缝检测装置，国内外的扫查器焊缝自动跟踪功能均需要提前沿大合拢焊缝搭建脚手架，以便于沿焊缝安装导向装置，这样需要大量使用人力物力，并耽误时间。而且，现有的扫查器上的导向装置一般采用吸力比较弱的橡胶磁条，在遇到障碍跑偏时，爬行器会把磁条带动，造成该部位检测结果有误，并且在通过一些稍微明显的障碍时，单一驱动轮受阻，整个爬行器就严重跑偏；双驱动轮同时遇到障碍时，容易停滞不前，整体越障效果较差。

而且目前在船舶制造检验过程中，由于大合拢焊缝的位置检测人员不易达到，需要搭建脚手架，存在不安全因素。

因此，现有扫查器的焊缝自动跟踪技术已无法满足船舶制造业的要求。

发明内容

为了解决现有扫查器使用不便、易跑偏、易停滞的问题，本发明提出了一种基于爬行器的焊缝自动跟踪方法及装置。

为了达到上述目的，本发明提出了一种基于爬行器的焊缝自动跟踪方法，用以实现对被测焊缝的自动跟踪，包括：进行摄像机标定，获取所述爬行器的摄像机的校准参数矩阵；获取所述摄像机在第一时刻拍摄的第一图像，根据所述校准参数矩阵和Hough变换对所述第一图像进行校准，获得所述第一图像中的激光指示线的标准线并计算所述激光指示线到所述标准线的距离最大的点P1的位置坐标；获取所述摄像机在第二时刻拍摄的第二图像，根据所述校准参数矩阵和Hough变换对所述第二图像进行校准，获得所述第二图像中的激光指示线的标准线并计算所述激光指示线到所述标准线的距离最大的点P2的位置坐标；根据所述P1、P2的位置坐标以及所述第一时刻与第二时刻的时间差，计算所述爬行器行进的偏差方向与距离；根据所述偏差方向与距离调整所述爬行器在下一时刻的爬行方向与距离，实现对所述被测焊缝的自动跟踪。

为了达到上述目的，本发明还提出了一种基于爬行器的焊缝自动跟踪装置，用以实现对被测焊缝的自动跟踪，包括：校准参数矩阵获取模块，用于进行摄像机标定，获取所述爬行器的摄像机的校准参数矩阵；第一图像坐标计算模块，用于获取所述摄像机在第一时刻拍摄的第一图像，根据所述校准参数矩阵和Hough变换对所述第一图像进行校准，获得所述第一图像中的激光指示线的标准线并计算所述激光指示线到所述标准线的距离最大的点P1的位置坐标；第二图像坐标计算模块，用于获取所述摄像机在第二时刻拍摄的第二图像，根据所述校准参数矩阵和Hough变换对所述第二图像进行校准，获得所述第二图像中的激光指示线的标准线并计算所述激光指示线到所述标准线的距离最大的点P2的位置坐标；偏差方向及距离计算模块，用于根据所述P1、P2的位置坐标以及所述第一时刻与第二时刻的时间差，计算所述爬行器行进的偏差方向与距离；爬行调整模块，用于根据所述偏差方向与距离调整所述爬行器在下一时刻的爬行方向与距离，实现对所述被测焊缝的自动跟踪。

本发明的有益效果在于，通过利用爬行器的摄像机采集到的带有激光指示线的图像数据进行分析，得到自动扫查器与焊缝的相对位置，对爬行器的爬行方向与距离进行调整，改变运动轨迹，从而实现对被测焊缝的自动跟踪。本发明实施例不仅使用方便，无需搭建脚手架，而且解决了爬行器易跑偏、易停滞的问题。