基于LabVIEW自动检测管道腐蚀深度控制系统及其检测方法

本发明涉及管道检测，特别是一种基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统及其检测方法。

背景技术：

1、目前，工业正迅速向自动化、智能化方向发展，自动检测缺陷及问题是其中重要的一环。管道因其良好的强韧性能、焊接性能、止裂性能和较好的耐腐蚀性能被广泛应用于作为石油、天然气运输。然而管道在服役过程中，不可避免的与周围的介质产生接触而导致腐蚀。腐蚀会降低材料强度，缩短使用寿命，甚至造成重大安全事故，及时有效地管道腐蚀深度检测是降低因腐蚀带来的安全隐患及经济损失的重要措施之一。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，从而提供一种基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统及其检测方法，自动计算管道的腐蚀深度并进行预测。

2、本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：

3、一种基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，包括输入模块、腐蚀分割模块、计算模块，输入模块，输入观测挂片的原始射线图像、观测挂片的腐蚀射线图像和管道的原始射线图像；腐蚀分割模块，对管道和观测挂片的原始射线图像进行分割，得到腐蚀缺陷二值掩码；计算模块，基于观测挂片的原始射线图像和腐蚀后的腐蚀射线图像，利用灰度值与材料透射厚度的指数关系，计算腐蚀深度，得到腐蚀深度信息的腐蚀深度图。

4、上述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统的检测方法，包括如下步骤：

5、s1、准备观测挂片；

6、s2、管道铺设前，采用x射线相机对管道和观测挂片拍摄多组原始射线图像；

7、s3、管道铺设和埋设观测挂片；

8、s4、腐蚀分割模块对管道和观测挂片的原始射线图像进行分割，得到腐蚀缺陷二值掩码；

9、s5、采用x射线相机对腐蚀后的观测挂片和管道进行腐蚀射线图像拍摄；

10、s6、计算模块计算腐蚀深度。

11、采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，有益效果是：

12、1）依据腐蚀前后x射线图像的叠加对比，得到每个因素的灰色分布，通过图片相减，突出差异，得到虚拟腐蚀金属x射线图像及其对应的像素级腐蚀深度真值标注图；

13、2）经过对管道腐蚀深度的预测，可以有效预测管道剩余服役寿命，便于及时更换以免造成重大损失。

14、进一步的，本发明的优化方案是：

15、所述观测挂片为两种，分别为原始观测挂片和涂覆观测挂片，原始观测挂片的材质与管道的基体材质相同，涂覆观测挂片设有与管道相同的涂覆层。

16、所述腐蚀缺陷二值掩码为一幅黑白二值图像且与观测挂片原始射线图像的尺寸相同，腐蚀区域每个像素点的像素值为1，正常区域每个像素点的像素值为0。

17、所述管道腐蚀后的腐蚀射线图像为x射线灰度图像。

18、所述腐蚀分割模块将原始射线图像进行前景分割，得到前景区域，即被检测金属材料所在区域。

19、所述计算模块在前景区域中生成虚拟腐蚀区域，用来随机放置虚拟腐蚀单元，经过放置、填充、叠加、归一化和图像融合，得到虚拟腐蚀金属x射线图像及其对应的像素级腐蚀深度真值标注图。

技术特征：

1.一种基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，其特征在于：包括输入模块、腐蚀分割模块、计算模块，

2.根据权利要求1所述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，其特征在于：所述观测挂片为两种，分别为原始观测挂片和涂覆观测挂片，原始观测挂片的材质与管道的基体材质相同，涂覆观测挂片设有与管道相同的涂覆层。

3.根据权利要求1所述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，其特征在于：所述腐蚀缺陷二值掩码为一幅黑白二值图像且与观测挂片的原始射线图像的尺寸相同，腐蚀区域每个像素点的像素值为1，正常区域每个像素点的像素值为0。

4.根据权利要求1所述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，其特征在于：所述管道腐蚀后的x射线图像为x射线灰度图像。

5.根据权利要求1所述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，其特征在于：所述腐蚀分割模块将原始射线图像进行前景分割，得到前景区域，即被检测金属材料所在区域。

6.根据权利要求1所述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统，其特征在于：所述计算模块在前景区域中生成虚拟腐蚀区域，用来随机放置虚拟腐蚀单元，经过放置、填充、叠加、归一化和图像融合，得到虚拟腐蚀金属x射线图像及其对应的像素级腐蚀深度真值标注图。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的基于labview自动检测管道腐蚀深度控制系统的检测方法，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及管道检测，特别是一种基于LabVIEW自动检测管道腐蚀深度控制系统及其检测方法。包括输入模块、腐蚀分割模块、计算模块，输入模块，输入观测挂片的原始射线图像、观测挂片的腐蚀射线图像和管道的原始射线图像；腐蚀分割模块，对管道和观测挂片的原始射线图像进行分割，得到腐蚀缺陷二值掩码；计算模块，基于观测挂片的原始射线图像和腐蚀后的腐蚀射线图像，利用灰度值与材料透射厚度的指数关系，计算腐蚀深度，得到腐蚀深度信息的腐蚀深度图。本发明依据腐蚀前后X射线图像的叠加对比，得到每个因素的灰色分布，通过图片相减，突出差异，得到虚拟腐蚀金属X射线图像及其对应的像素级腐蚀深度真值标注图。

技术研发人员：刘伟民,李蒙蒙,纪宏超,郑爱云,裴未迟,袁洁,赵文埔
受保护的技术使用者：华北理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17