[发明专利]一种地下排水管道缺陷图像采集分类系统及方法

权利要求书

1.一种地下排水管道缺陷图像采集分类系统，其特征在于，包括：移动机器人以及与移动机器人通信连接的后台服务器，所述移动机器人上设置有控制器以及与控制器电性连接的照明装置、摄像头、GPS定位模块、无线通信模块，所述控制器通过所述无线通信模块与所述后台服务器通信连接，所述摄像头用于采集排水管道缺陷图像，所述GPS定位模块用于对移动机器人的位置进行定位；所述后台服务器包括分类器模块和图像处理模块，所述分类器模块用于对排水管道缺陷图像进行分类，所述图像处理模块用于对分类后的图像进行归一化处理。

2.根据权利要求1所述的地下排水管道缺陷图像采集分类系统，其特征在于，所述移动机器人上还设置有温度传感器、水质传感器，所述温度传感器、水质传感器分别与所述控制器电性连接，所述温度传感器用于监测排管管道内的温度，所述水质传感器用于监测排水管道内的水质。

3.根据权利要求1所述的地下排水管道缺陷图像采集分类系统，其特征在于，所述移动机器人上还设置有存储器，所述存储器与所述控制器电性连接，用于实时存储所述摄像头采集的排水管道内的图像数据。

4.一种地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一所述的地下排水管道缺陷图像采集分类系统，包括以下步骤：

S1，采集排水管道检测图像，打包为图像数据集合上传到后台服务器；

S2，基于图像数据集合，后台服务器以管材类型、管道缺陷类型、图像拍摄角度作为分类依据进行排水管道图像信息分类处理；

S3，对分类完成后的图像进行解码、平滑和归一化处理，形成标准化图像，并存入排水管道图像标准样本库。

5.根据权利要求4所述的地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，所述步骤S2中，基于图像数据集合，后台服务器采用图像识别技术，以管材类型、管道缺陷类型、图像拍摄角度作为分类依据进行排水管道图像信息分类处理，具体包括：

S201，将采集的排水管道检测图像按管材不同进行分类；

S202，将按管材分类后的图像按管道缺陷不同进行分别分类；

S203，将按缺陷分类后的图像按图像拍摄角度进行分类。

6.根据权利要求5所述的地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，所述步骤S201中，将采集到的排水管道检测图像分为混凝土管道及塑料管两类图像，混凝土管道主要指材质为砼的刚性管道，塑料管包括指PVC管、PE管、HDPE双壁波纹管中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，所述步骤S202中，将按管材分类后的图像分类为正常图像、含管道结构性缺陷图像、含管道功能性缺陷图像及同时含多种缺陷图像；

其中，针对混凝土管道，管道结构性缺陷分类为错口、腐蚀、破裂、渗漏、脱节、异物穿入、支管暗接，管道功能性缺陷分类为沉积、障碍物、残墙坝根、浮渣、结垢、树根；

针对塑料管道，管道结构性缺陷分类为变形、错口、破裂、渗漏、脱节、异物穿入、支管暗接，管道功能性缺陷分类为沉积、障碍物、残墙坝根、浮渣、结垢。

8.根据权利要求5所述的地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，所述步骤S203中，将按管道缺陷分类后的图像分类为广角视角缺陷图和特写视角缺陷图。

9.根据权利要求8所述的地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，所述广角视角缺陷图指摄像头指向管道末端所拍摄到的管道图像；特写视角缺陷图指图像采集装置拍摄到广角缺陷图后摄像头对缺陷进行特写拍照时所拍摄到的管道缺陷图。

10.根据权利要求4所述的地下排水管道缺陷图像监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，对分类完成后的图像进行解码生成RGB图像，采用3*3高斯滤波进行平滑处理后分别对R、G、B层进行归一化处理形成标准化图像。