专利汇可以提供基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于管道爬行器的石油钻井 套管 形变检测方法,包括套管形变的类型检测和形变 定位 。由管道爬行器搭载摄像头在石油钻井套管中采集 图像序列 ,查找图像序列并判断是否存在形变,若存在形变则进一步判断形变类型及形变在套管中所处的 位置 。针对形变的类型检测,通过Canny函数、Roberts函数、 形态学梯度 函数或高级轮廓提取函数对采集的图像序列进行处理从而识别形变类型;针对形变定位,通过获取图像关键 帧 的方式判断形变在套管中的位置,进而提出基于模板匹配与基于轮廓提取两种获取图像关键帧的方法。本发明能够准确地检测石油钻井套管的形变特征,从而排除油井勘探工程中由套管形变引起的安全隐患。,下面是基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法专利的具体信息内容。
1.一种基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、将管道爬行器设置在石油钻井套管管道内壁,管道爬行器的尾部与石油钻井套管管道口平齐,管道爬行器采集石油钻井套管管道内壁图像,将图像按自然数顺序存储,按顺序查找图像序列,判断图像序列是否存在形变,若存在形变转入步骤2;
步骤2、根据上述采集的图像序列,判断石油钻井套管管道内壁的形变类型及形变在套管中所处的位置。
2.根据权利要求1所述的基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法,其特征在于:步骤2中,形变类型检测方法,包括以下步骤:
2-1)选用Canny函数、Roberts函数、形态学梯度函数gradient(),或高级轮廓提取函数cvFindContours()逐帧作用于上述图像序列,提取图像序列的轮廓特征;
2-2)根据图像序列的轮廓特征,判断图像序列的形变类型。
3.根据权利要求2所述的基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法,其特征在于:上述图像序列的形变类型为裂缝、空洞或凸起。
4.根据权利要求1或3所述的基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法,其特征在于:上述形变位置检测方法,包括以下步骤:
第一步、由于爬行器先启动图像采集,再开始爬行,故在爬行前,先会采集到一段静止的图像,按顺序查找采集的图像序列,记录采集的图像序列中,第一次出现图像变化的两帧图像的帧序数,即从静止图像变为运动图像对应的帧序数;
第二步,根据形变类型,获取形变出现在图像序列中至恰好消失于图像序列的临界处图像关键帧的帧序数;
第三步、确定爬行器从开始运动直到最接近套管形变处的距离d,d=
(i-startframe)·f·v,其中i表示图像关键帧的帧序数,startframe表示第一步中获取的前一帧图像的帧序数,f表示采集的相邻两帧图像之间的时间间隔,v表示管道爬行器的运动速度;
第四步、将管道爬行器的车身长度与爬行器从开始运动直到最接近套管形变处的距离d求和,获得形变在套管中所处位置。
5.根据权利要求4所述的基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法,其特征在于:上述第二步中,若图像序列的形变类型为裂缝、空洞或凸起,则提取形变出现在图像序列中至恰好消失于图像序列的临界处的连续两帧图像的帧序数,方法如下:
第1步、从采集的图像序列中截取一块包含形变的矩形区域作为形变模板;
第2步、将形变模板与采集的图像序列逐帧匹配,得到每帧图像中与形变模板最匹配的位置,并绘制矩形框;
第3步、根据对采集的图像序列中形变从出现到消失的所有图像进行像素分析,限定形变从出现到消失的所有图像的矩形框左上角点坐标,获得左上角点坐标范围,并判断所有图像序列的矩形框左上角点坐标是否位于上述范围内,将位于范围内的矩形框左上角点坐标进行平均值运算,若平均值在上述范围,记录形变恰好消失于图像序列的前一帧图像的帧序数,即图像关键帧。
6.根据权利要求4所述的基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法,其特征在于:上述第二步中,若图像序列的形变类型为裂缝,则提取形变出现在图像序列中至恰好消失于图像序列的临界处的连续两帧图像的帧序数,方法如下:
第a步,逐帧提取图像序列轮廓特征,在提取的轮廓特征周围添加矩形框,同时记录包含形变的轮廓特征信息;
第b步、对采集的图像序列中形变从出现到消失的所有图像进行像素分析,分别计算形变从出现到消失的所有图像对应的包含形变的轮廓特征周围的矩形框的像素面积和宽高比,将像素面积和宽高比的最大值和最小值作为限定范围,逐帧判断图像序列矩形框的面积和宽高比是否处于上述限定范围内,若在限定范围内,记录位于限定范围内的最后一帧图像的帧序数,即图像关键帧。
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