一种水管漏水检测装置及检测方法与流程

本发明涉及管道检测技术领域，具体涉及一种水管漏水检测装置以及一种根据上述的水管漏水检测装置的检测方法。

背景技术：

现有的水管漏水检测一般都是采用各种传感器辅助进行,包括相关检漏法、音听检漏法、漏水声自动记录监测法、分区检漏法等方法等。例如，水管在泄漏的过程中，由于自来水都是存在压力的，在压力的作用下，泄漏点就会产生高频的噪音，噪音随着管道进行传播，通常的办法是通过相关仪器收集管道上的音频信号，进行相关计算，就可以准确算出泄漏点所在的具体位置。在实际工作中，还需要收集管线情报，了解管线走向等具体信息，必要的时候，还要使用寻管仪精确定位管道走向。

然而，这种方法更适合人工操作，且对于管道渗漏的情况漏检率比较高。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的水管漏水检测装置及检测方法成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种水管漏水检测装置以及一种根据该水管漏水检测装置的检测方法。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种水管漏水检测装置，与现有技术相比，其不同之处在于，该装置包括：

图像采集单元，用于采集水管图像；

图像转换单元，用于获取水管图像的灰度值图像；

处理单元，用于将所得灰度值图像的灰度值与预先存储的漏水信息阈值进行比较以识别灰度值图像中的漏水信息；

其中，所述图像采集单元包括摄像机构、设于所述摄像机构镜头前的偏振镜和补光灯。

优选地，所述水管漏水检测装置还包括：

传送单元，接收所采集的水管图像，并将其传送至图像转换单元。

优选地，所述图像采集单元还包括用于安装所述摄像机构的移动巡检机构。

优选地，所述摄像机构为摄像机或相机中的一种。

优选地，所述处理单元包括图像连通域划分子单元和漏水信息识别子单元， 其中，所述图像连通域划分子单元将所述灰度值图像按照像素的灰度值的大小，对灰度值图像中的所有像素进行排序，再利用区间0-255内的一个整型阈值对灰度值图像进行二值化处理以划分连通域；所述漏水信息识别子单元将每个连通域的面积大小与预先存储的漏水信息面积阈值进行对比以识别灰度值图像中的漏水信息。

优选地，所述移动巡检机构为机器人。

本发明还提供了一种根据权利要求1所述的水管漏水检测装置的检测方法，包括如下步骤：

步骤a：用带有偏振镜的摄像机构采集水管图像；

步骤b：将所获取的水管图像转换为灰度值图像；

步骤c：将所得灰度值图像的灰度值与预先存储的漏水信息阈值进行比较以识别灰度值图像中的漏水信息。

优选地，所述步骤a之后、步骤b之前还包括如下步骤：

接收所采集的水管图像并将其传送至图像转换单元。

优选地，所述步骤c具体包括：

首先将所述灰度值图像按照像素的灰度值的大小，对灰度值图像中的所有像素进行排序；然后利用区间0-255内的一个整型阈值对灰度值图像进行二值化处理以划分连通域；最后将每个连通域的面积大小与预先存储的漏水信息面积阈值进行对比以识别灰度值图像中的漏水信息。

优选地，在步骤a中，将带有偏振镜的摄像机构设置于移动巡检机构上，沿水管移动的获取图像。

本发明的水管漏水检测装置及检测方法通过摄像机或相机对水管图像进行采集，再利用图像识别技术对水管图像中的漏水信息进行识别，非接触、快速和准确地检测出水管泄漏点。

附图说明

图1是本发明一个优选实施例的水管漏水检测装置的结构框图。

图2是本发明一个优选实施例的水管漏水检测装置中图像采集单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

不透明物体表面的颜色取决于光的强度(同波长即颜色相同)，即由物体表面的反射光所决定。当物体表面有了一层水以后，部分光会透射入薄薄的水层，使反射光变弱，光的强度小了，物体看起来就会变暗。

光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动(自然光在各个方向都振动)，这种光叫做偏振光。当光线在水面上同时发生反射和折射时，反射光即为偏振光，因此采用偏振镜即可将该部分光线滤除掉，使得光线无法或者极少通过水面反射进入相机，提高物体表面潮湿与干燥部分之间的对比度，提高视觉算法识别率。

水管漏水可分为两种情况：

第一，如果水只是浸润地面，那么地面颜色会变深，借此可以通过视觉算法加以识别。

第二，如果水形成了一定厚度，那么通过偏振镜将水面反射的环境光滤除掉后，水面的颜色会变深，借此可以通过视觉算法加以识别。

本发明实施例的水管漏水检测装置能够通过摄像机或相机对水管图像进行采集，再利用图像识别技术对水管图像中的漏水信息进行识别，非接触、快速和准确地检测出水管泄漏点。

根据待检测区域的灰度值设定模板数据，并保存在本地硬盘里。如果发生水管泄漏，那么在检测区域内应该会有灰度值比较暗的区域出现，通过连通域提取，找到灰度值比较暗的区域，按照事先设定好的阈值，判断出是否存在漏水的情况。

请参阅图1和图2所示，水管漏水检测装置100包括：图像采集单元10、传送单元20、图像转换单元30和处理单元40，其中，图像采集单元10用于采集水管图像；传送单元20用于接收所采集的水管图像并将其传送至图像转换单元30；图像转换单元30用于获取水管图像的灰度值图像；处理单元40用于将所得灰度值图像的灰度值与预先存储的漏水信息阈值进行比较以识别灰度值图像中的漏水信息。

其中，所述图像采集单元10包括摄像机或相机101、设于所述摄像机或相机的镜头前的偏振镜102、补光灯103和移动巡检机构104。偏振镜102使得水管图像中的残留水渍或积水的灰度值更暗。移动巡检机构104优选为移动巡检机器人。将摄像机或相机等设备安装到移动巡检机器人上，移动巡检机器人通 过导轨悬挂在待检测区域上方，并沿某方向匀速移动，通过补光灯照亮相机视野内的场景，光线经过漫发射使场景内物体变亮。

其中，所述处理单元40包括图像连通域划分子单元401和漏水信息识别子单元402，其中，所述图像连通域划分子单元401将所述灰度值图像按照像素的灰度值的大小，对灰度值图像中的所有像素进行排序，再利用区间0-255内的一个整型阈值对灰度值图像进行二值化处理以划分连通域；所述漏水信息识别子单元402将每个连通域的面积大小与预先存储的漏水信息面积阈值进行对比以识别灰度值图像中的漏水信息。

相应地，本发明实施例还提供了一种根据上述的水管漏水检测装置100的检测方法，包括如下步骤：

步骤S1：用带有偏振镜的摄像机或相机采集水管图像。

步骤S2：接收所采集的水管图像并将其传送至图像转换单元。

步骤S3：将所获取的水管图像转换为灰度值图像；

步骤S4：将所得灰度值图像的灰度值与预先存储的漏水信息阈值进行比较以识别灰度值图像中的漏水信息；

具体地，在步骤S1中，将带有偏振镜的摄像机或相机设置于移动巡检机构上，移动巡检机构为机器人，从而实现沿水管移动的获取图像。在步骤S4中，首先将所述灰度值图像按照像素的灰度值的大小，对灰度值图像中的所有像素进行排序；然后利用区间0-255内的一个整型阈值对灰度值图像进行二值化处理以划分连通域；最后将每个连通域的面积大小与预先存储的漏水信息面积阈值进行对比以识别灰度值图像中的漏水信息。

上述的检测装置或检测方法方案简单，装配使用方便，效果显著，节约了操作试验人员现场监视的人工，确保测试试验正常顺利进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。