应用方案—采用红外热成像对管道缺陷进行定量分析检测

在管道机器人的检测过程中，通常需要检查管道内壁的缺陷并估计出缺陷部位的危险程度，以便能够及时修复缺陷，延长管道的使用寿命。目前的方法主要为机器人携带检测装置的内部缺陷检查技术，但这样的设备仍然非常匮乏。随着无损检测技术的发展，实际工程应用中不仅需要定性分析结果，还需要对管道缺陷的尺寸，深度和其他信息的定量分析结果。

图为红外图像和灰度图像的对比

利用红外热成像技术检测缺陷是一种迅速发展的方法。但是，通过人工观察很难定量和准确地分析红外热像仪采集的图像中缺陷的大小和位置，这只能判断是否存在缺陷以及缺陷的近似形状，不利于有效地评估缺陷的风险程度。因此，非常有必要对收集到的热图像进行图像处理和分析。目前，缺陷的定量分析主要集中在缺陷区域的分析上。之前的方法可以得到像素尺寸的缺陷区域，但是以物理长度为单位确定缺陷区域的实际尺寸仍然是困难的。

图为缺陷位置校准

研究者提出了一种红外热像仪图像处理管道缺陷检测方法，可用于定量分析表面缺陷的类型和面积并检测管道内壁上的位置。为了解决获取红外热像的问题，设计了一种基于涡流加热的特殊红外热像仪，可以用来获得畸变较小的内管壁缺陷从像素到实际尺寸的热像图并进行校准。实验表明，将该方法与提出的红外成像装置结合使用，可以安装在管道检查机器人中，实现管道内壁表面缺陷的无损检测。

参考资料：

Yixuan Li, Yunwei Zhang, Yangyang Fan. A Quantitative Analysis Method for Pipeline Defect Inspection Based on Infrared Thermal Imaging [C]. 2018 2nd IEEE Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference(IMCEC 2018).