[发明专利]一种基于多源影像的非接触式油泥体积测量方法

说明书

本发明属于油罐油泥测量技术领域，尤其是一种基于多源影像的非接触式油泥体积测量方法，针对现有的测量方式较为复杂，且成本高，危险系数高的问题，现提出如下方案，包括以下步骤：S1：准备热红外成像仪；S2：预测使用热红外成像仪；S3：利用可见光影像和热红外影像特征的高精度自动配准，及罐体全自动提取；S4：获取逐渐逼近多尺度序列影像的高精度定位定姿与融合；S5：结合可见光影像和低成本IMU，获取影像的高精度位置和姿态参数；S6：低纹理罐体目标的整体三维模型；S7：热红外影像与可见光像的深度融合；S8：结合油泥三维界面，设计深度学习模型。本发明操作方便，测量安全，成本低。

技术领域

本发明涉及油罐油泥测量技术领域，尤其涉及一种基于多源影像的非接触式油泥体积测量方法。

背景技术

原油储罐的清洗是一项非常重要并且风险较大的现场作业，经过多年的发展，原油储罐的清洗已经由人工入罐清洗演变到机械清洗，油罐清洗时间短，为后期的清罐打好基础，罐底油泥的测量应该得到高度的重视，红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。

红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，物体表面的温度分布状况，物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.76μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.38μm到0.76μm。其中波长为0.76～3.0微米的部分称为近红外，波长为3.0～1000微米的部分称为热红外线。红外线在地表传送时，会受到大气组成物质(特别是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在中波3μm～5μm及长波8～12μm的两个波段有较好的穿透率，通称大气窗口，大部分的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度分布。基于红外热成像的原理如果按照清理周期进行油罐清洗，当罐内油泥体积较少就进行清洗，则造成了生产成本的增加，当油泥体积过多但还未到周期时，则容易造成管道堵塞、油罐腐蚀等危害。

现有的测量方式较为复杂，且成本高，危险系数高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的测量方式较为复杂，且成本高，危险系数高的缺点，而提出的一种基于多源影像的非接触式油泥体积测量方法。

一种基于多源影像的非接触式油泥体积测量方法，包括以下步骤：

S1：准备热红外成像仪；

S2：预测使用热红外成像仪；

S3：利用可见光影像和热红外影像特征的高精度自动配准，及罐体全自动提取；

S4：获取逐渐逼近多尺度序列影像的高精度定位定姿与融合；

S5：结合可见光影像和低成本IMU，获取影像的高精度位置和姿态参数；

S6：低纹理罐体目标的整体三维模型；

S7：热红外影像与可见光像的深度融合；

S8：结合油泥三维界面，设计深度学习模型，实现油泥体积的精确测定。

优选的，所述S1中准备的热红外成像仪，符合防爆性能要求，且能够获取拍摄时仪器与罐体的拍摄距离定位。

优选的，所述S2中预测使用热红外成像仪时，热红外成像仪自动调整拍摄视角，并结合储油罐罐体大小，自动按需拍摄不同角度的影像信息用于后续的计算。

优选的，所述S3中通过可见光影像和热红外影像特征，研究适合热红外影像特征提取方法，实现热红外影像与可见光影像高精度自动配准，结合前景提取理论，剔除罐体以外的物体，实现罐体目标的全自动提取，基于多源影像的油泥体积测量方法是集可见光影像、热红外影像和IMU数据的高度集成化技术体系。