自适应管道镜检查的制作方法

自适应管道镜检查


背景技术：

1.视频检查装置诸如视频内窥镜或管道镜可用于对物体进行深度测量(例如，异常诸如凹坑或凹痕中的最低点、焊缝的高度、表面之间的偏移或间隙的测量等)。另外，视频检查装置可用于观察物体(例如，工业机器)表面上的缺陷(例如，撕裂、裂纹、划痕等)。在许多情况下，在不使用视频检查装置的情况下，物体的表面是不可接近的并且不能被观察到。例如，视频检查装置可用于检查飞行器或发电单元上的涡轮引擎的叶片表面，以标识任何异常，从而确定是否需要任何修复或进一步维护。为了进行该评估，经常需要获得表面的高度精确的尺寸测量结果，以验证异常没有落在该物体的操作极限或所需规范之外。


技术实现要素：

2.所公开的主题的各个方面可提供以下能力中的一种或多种。
3.在一个具体实施中，一种方法包括接收表征由基于第一组操作参数操作的检查系统获取的工业机器的检查区域的一个或多个图像的数据。该检查区域包括位点特征。该方法还包括通过分析模型从所接收的表征该检查区域的该一个或多个图像的数据确定该检查区域的一个或多个特性。该方法还包括基于该检查区域的该一个或多个特性和/或用户输入生成控制信号。该检查系统被配置成基于该控制信号执行该检查区域的新检查。
4.以下特征中的一个或多个特征可包括在任何可行组合中。
5.在一个具体实施中，确定一个或多个特性包括通过分析模型中的图像识别算法确定位点特征的标识中的一者或多者。图像识别算法接收表征检查区域的一个或多个图像和检查区域的历史图像的数据作为输入；确定该检查区域的图像的图像质量特性。图像质量特性包括以下中的一者或多者：图像的分辨率、图像中的位点特征的照明、位点特征的图像相对于检查区域的图像的尺寸的尺寸；以及确定包括位点特征的尺寸、形状和深度中的一者或多者的位点特征特性。在另一个具体实施中，位点特征是工业机器的检查区域中的位点缺陷。标识位点特征包括确定与位点缺陷相关联的缺陷类型。
6.在一个具体实施中，该方法还包括确定检查区域的新检查包括获取新图像。该确定基于检查区域的图像的位点特征和/或图像质量特性的标识。该方法还包括确定与检查系统用于获取新图像相关联的一组新操作参数。控制信号基于该一组新操作参数。
7.在一个具体实施中，获取新图像的确定基于将图像质量特性与预定图像质量特性进行比较，该预定图像质量特性包括预定图像分辨率、预定图像照明、位点特征的图像的尺寸相对于检查区域的图像的尺寸的预定比率中的一者或多者。在另一个具体实施中，控制信号被配置成将检查系统中的照明装置的位置、该照明装置的取向和与该照明装置相关联的强度中的至少一者分别改变到新位置、新取向和新强度。该一组新操作参数包括新位置、新取向和新强度中的至少一者。
8.在一个具体实施中，控制信号被配置成将检查系统中的照明装置的位置、该照明装置的取向和与该照明装置相关联的强度中的至少一者分别改变到新位置、新取向和新强度。该一组新操作参数包括新位置、新取向和新强度中的至少一者。
9.在一个具体实施中，新图像是高保真图像，并且获取新图像的确定基于将位点特征的标识与需要高分辨率图像的位点特征的预定列表进行比较。在另一个具体实施中，高保真图像可包括高分辨率图像、立体图像、全景图像、高动态范围图像、3d点云图像、闪光模式图像和实况图像中的一者或多者。在又一个具体实施中，控制信号被配置成激活检查系统中的高分辨率相机以捕获该新图像。在另一个具体实施中，控制信号被配置成激活检查系统中的一个或多个相机以捕获多个图像。所捕获的多个图像用于生成全景图像、立体图像和3d点云图像中的一者或多者。
10.在一个具体实施中，该方法还包括确定检查区域的新检查包括获取检查区域的视频，该确定基于将位点特征的标识与需要视频的位点特征的预定列表进行比较。在另一个具体实施中，控制信号被配置成激活检查系统中的摄像机以捕获视频。
11.在一个具体实施中，该方法包括确定检查区域的新检查包括在预定时间段期间获取检查区域的多个图像；以及确定与检查系统的转动工具相关联的一组新操作参数。该转动工具联接到检查区域并且被配置成移动检查区域。在另一个具体实施中，控制信号被配置成改变转动工具的状态。控制信号基于该一组新操作参数。在又一个具体实施中，控制信号被配置成改变与转动工具和检查区域相关联的相对于相机的旋转速度。在另一个具体实施中，控制信号被配置成来回移动转动工具，从而导致检查区域相对于相机的来回运动。在另一个具体实施中，控制信号被配置成移动转动工具，使得检查区域的最终运动与相机的运动相匹配。
12.在一个具体实施中，该方法还包括生成数据文件，该数据文件包括表征检查区域的一个或多个图像、检查区域的一个或多个特性、位点特征的标识、图像质量特性、位点特征特性和一组新操作参数的数据中的一者或多者。
13.在一个具体实施中，该方法还包括生成通知，该通知包括表征检查区域的一个或多个图像、检查区域的一个或多个特性、位点特征的标识、图像质量特性、位点特征特性和一组新操作参数的数据中的一者或多者。在另一个具体实施中，该方法还包括向用户呈现通知；响应于所呈现的通知，从用户接收输入；以及基于所接收的输入生成控制信号。检查系统对检查区域的新检查基于该控制信号。
14.在一个具体实施中，控制信号可被配置成将检查系统中的相机的位置和取向中的至少一者分别改变到新位置和新取向。该一组新操作参数包括新位置和新取向中的至少一者的值。在另一个具体实施中，控制信号被配置成将检查系统中的照明装置的位置、照明装置的取向和与该照明装置相关联的强度中的至少一者分别改变到新位置、新取向和新强度。该一组新操作参数包括新位置和新取向中的至少一者。在又一个具体实施中，控制信号被配置成激活检查系统中的高分辨率相机以捕获新图像。
15.在一个具体实施中，该方法还包括确定检查区域的新检查包括获取检查区域的视频，该确定基于将位点特征的标识与需要视频的位点特征的预定列表进行比较。该通知包括用于获取检查区域的视频的建议。在另一个具体实施中，来自用户的输入包括表征接受用于获取视图的建议的数据。控制信号被配置成激活检查系统中的摄像机以捕获视频。
16.在一个具体实施中，该方法包括确定检查区域的新检查包括在预定时间段期间获取检查区域的多个图像。该方法还包括确定与检查系统的转动工具相关联的一组新操作参数。该转动工具联接到检查区域并被配置成移动检查区域，并且该通知包括用于获取检查
区域的多个图像和与转动工具相关联的一组新操作参数的建议。在另一个具体实施中，来自用户的输入包括表征接受用于获取多个图像的建议的数据。
17.在一个具体实施中，控制信号被配置成改变转动工具的状态。控制信号基于该一组新操作参数。在另一个具体实施中，控制信号被配置成改变与转动工具和检查区域相关联的相对于相机的旋转速度。在又一个具体实施中，控制信号被配置成来回移动转动工具，从而导致检查区域相对于相机的来回运动。在一个具体实施中，控制信号被配置成移动转动工具，使得检查区域的最终运动与相机的运动相匹配。在另一个具体实施中，表征该一个或多个图像的数据与检查区域的视频相关联。
18.还描述了存储指令的非暂态计算机程序产品(即，物理体现的计算机程序产品)，当指令由一个或多个计算系统的一个或多个数据处理器执行时，使至少一个数据处理器执行本文中的操作。类似地，还描述了计算机系统，该计算机系统可以包括一个或多个数据处理器和耦接到该一个或多个数据处理器的存储器。存储器可以临时或永久地存储使至少一个处理器执行本文描述的操作中的一个或多个操作的指令。另外，方法可以由单个计算系统内的一个或多个数据处理器或分布在两个或多个计算系统之间的一个或多个数据处理器来实现。此类计算系统可经由一个或多个连接、包括网络(例如，互联网、无线广域网、局域网、广域网、有线网络等)上的连接、经由多个计算系统中的一个或多个计算系统之间的直接连接等来连接并且可交换数据和/或命令或其他指令等。
19.所公开的这些和其他能力将在回顾下面的附图、具体实施方式和权利要求书之后被更全面地理解。
附图说明
20.根据以下结合附图的详细描述，将更容易理解这些和其他特征，其中：
21.图1示出了用于检查位点的检查的示例性方法的流程图；
22.图2示出了被配置成检查检查位点的示例性检查系统；并且
23.图3示出了无损检测(ndt)装置的示例性实施方案的示意图。
具体实施方式
24.检查系统(例如，包括管道镜和/或转动工具的系统)通常用于检查工业机器(例如，发电装备、油气装备、飞行器装备、制造装备等)。从检查生成的检查数据可被呈现给人类操作者用于分析。在一些情况下，数据分析可在检查已完成后进行。因此，如果检查数据被发现是错误的或不足的(例如，当工业机器中的缺陷不能被准确地标识时)，则可能需要执行附加的检查(例如，可能需要重复先前的检查)。该过程可能很麻烦且效率低下。此外，两次检查之间的时间延迟可能是不期望的(例如，当在第一次检查期间没有检测到威胁工业机器的完整性的缺陷时)。此外，由人类操作者进行的分析(例如，基于他/她的经验)可能是缓慢的、易出错的并且不一致的。本技术描述了用于分析检查数据(例如，实时)并且基于分析来调整检查的系统和方法。例如，可分析检查数据并且可基于该分析来确定和/或执行新检查步骤。附加地或另选地，可在检查过程期间引导人类操作者(例如，通过呈现检查数据和/或数据分析)。例如，如果出现附加检查的需要，则可生成可警告操作者的通知(例如，实时)
25.图1示出了用于检查检查位点(例如，工业机器)的示例性方法的流程图。在步骤102处，可接收表征工业机器的检查区域的图像的数据(例如，通过检查系统的控制器)。所接收的数据可由检查系统获取，该检查系统基于一组操作参数(例如，预定操作参数)操作并且被配置成检查工业机器的检查区域。该检查系统可包括例如检查装置(例如，管道镜)、被配置成相对于检查装置移动检查区域的转动工具、控制器等。检查区域可包括一个或多个位点特征(例如，工业机器中的一个或多个缺陷、预定目标特征等)。操作参数可包括例如检查装置中的相机的位置和关节运动角度、相机捕获图像期间的照明装置的布置、待捕获的数据的类型(例如，2d图像、3d图像、原始或压缩视频、用于确定特征尺寸的几何精确图像)等。检查装置可在获取检查区域的图像期间对该组操作参数进行操作。
26.图2示出了可由检查系统检查的示例性检查位点200，该检查系统包括检查装置202(例如，管道镜)和/或转动工具208。检查装置202可通信地联接到控制器204，该控制器可控制检查装置202和/或转动工具208的操作。控制器204可生成驱动检查装置202和/或转动工具208的操作的控制信号。例如，基于该控制信号，检查装置202可检查检查位点200的检查区域中的位点特征212。附加地或另选地，控制信号可指示转动工具208在检查期间或之前移动检查位点200或其一部分。例如，检查位点200或其一部分可以不可移动地联接到转动工具208。随着转动工具208移动(例如，旋转运动、平移运动或它们的组合)，检查位点200或其一部分可移动。
27.在一些具体实施中，可协调检查装置202和转动工具208的操作。例如，第一控制信号可指示转动工具208将检查位点200(或其一部分)放置在预定位置和/或取向(例如，相对于检查装置202)；并且第二控制信号可指示检查装置在检查位点(或其一部分)处于预定位置和/或取向时执行检查(例如，获取图像和/或视频)。可重复该过程，从而导致在多个位置/取向上检查装置。
28.控制器204还可从检查装置202接收检查数据。所接收的数据可包括检查位点200的属性的特性(例如，温度、湿度等)、所获取的图像、所获取的视频等。检查数据可被呈现在控制器204上的显示屏上，或者可被传输到计算装置206(在那里其可被显示和/或分析)。在一些具体实施中，控制器204可包括显示屏，在该显示屏上可显示检查数据、检查系统的操作参数等。
29.返回图1，在步骤104处，可从在步骤102处接收的表征检查区域的图像的接收数据中确定检查区域的一个或多个特性(例如，通过分析模型)。在一些具体实施中，可确定检查区域中的位点特征的标识。图像识别算法(例如，在分析模型中)可从检查区域的图像中标识位点特征。可在包括多个检查区域中的多个位点特征(例如，多个工业机器中的不同类型的缺陷)的图像的训练数据上训练图像识别算法。例如，训练数据可包括工业机器(例如，涡轮、汽车引擎、热交换器、工业管道等)中的缺陷(例如，裂纹、撕裂、摩擦、凹痕、涂层损失、缺失材料、腐蚀、多余材料、裂缝或它们的组合)的图像。在一些具体实施中，先前训练的图像识别算法可存储在控制器(例如，控制器204)可访问的存储器装置中。在其他具体实施中，可在检查过程期间连续训练图像识别算法(例如，通过使用检查数据作为训练数据)。图像识别算法可标识位点特征(例如，“缺陷类型”)。例如，缺陷可被标识为裂纹、撕裂、摩擦、凹痕、涂层损失、缺失材料、腐蚀、多余材料、裂缝或它们的组合中的一种。在一些具体实施中，所确定的特性可包括与检查区域的检查相关联的图像获取参数(例如，照明、锐度、亮度、脏
透镜、过度倾斜角度、振动/运动等)。
30.在一些具体实施中，可确定检查区域的图像的图像质量特性。图像质量特性可包括图像的分辨率。图像质量特性可取决于用于获取图像的检查装置的类型、检查装置的位置/取向、用于在图像的获取期间照明检查区域的照明仪器的位置/取向等。例如，分析模型可确定所获取的图像是否具有期望的分辨率。这可例如通过确定图像或其一部分(例如，包括位点特征的图像的部分)的每单位面积的像素数来完成。附加地或另选地，可基于检查装置中的相机的已知特性(例如，基于相机的分辨率)来确定图像的分辨率。
31.图像质量特性可包括位点特征的图像的属性。例如，分析模型可确定位点特征的图像相对于检查区域的图像的尺寸的尺寸(例如，它们之间的比率)。这可例如通过标识检查区域的图像中的位点特征(通过图像识别算法)来完成。例如，图像识别算法可标识检查区域的图像中的位点特征的轮廓(例如，指示位点特征的形状)，并且计算表示图像中的位点特征的尺寸的尺寸度量(例如，基于尺寸特征的长度/宽度的尺寸度量)。可将位点特征的尺寸度量与检查区域的图像的尺寸进行比较(例如，通过计算两者之间的比率)。分析模型可确定位点特征的深度(例如，裂纹的深度)。分析模型可生成其中标识出位点特征的检查区域的修改图像(例如，通过在位点特征上叠加标记)。另外，包括位点特征类型(例如，缺陷类型)的文本框可与位点特征的图像相邻放置。图像质量特性可包括检查区域图像的亮度(例如，基于检查区域的照明)。检查区域的照明可基于在图像获取期间用于照明检查区域的照明仪器的位置/取向。在一些具体实施中，所确定的特性可包括位点特征的周围(或环境)。例如，位点特征可位于机器零件(例如，涡轮)上/与其相邻。所确定的特性可以是能够由分析模型确定的机器零件的标识。
32.在步骤106处，可生成控制信号(例如，通过检查系统的控制器)。可基于在步骤104处确定的一个或多个特性和/或基于用户输入(例如，经由计算装置206提供、经由控制器204中的显示屏提供)来生成控制信号。该控制信号可指示工业机器对检查区域执行新检查。控制信号可包括需要基于其执行新检查的操作参数。新检查可包括例如获取检查区域的新图像(或多个新图像)(例如，高分辨率图像、放大图像、缩小图像、来自不同视角的图像、具有不同照明的图像等)。附加地或另选地，新检查可包括获取检查区域的视频。在一些具体实施中，新检查可包括停止检查过程(例如，停止转动工具、关闭检查装置或它们的组合)。
33.在一些具体实施中，需要执行检查区域的新检查的确定可基于在步骤104处确定的检查区域的特性与预定检查约束的比较。预定检查约束可包括预定缺陷类型、预定图像质量特性(例如，预定图像分辨率、预定图像照明、位点特征的图像的尺寸相对于检查区域的图像的尺寸的预定比率等)。检查区域的新检查可基于在步骤104处确定的特性与预定约束之间的相关性。该相关性可指示特性与预定约束的相似程度。如果从检查测量数据获得的对应特性在预定约束的预定范围内，则可认为所接收的测量数据的特性与预定约束相关。
34.预定约束可包括与检查区域的图像/检查区域中的位点特征相关联的约束(例如，图像分辨率、图像亮度、图像中的位点特征的尺寸等)。在一些具体实施中，预定约束可指示缺陷的类型。分析模型可以确定该位点特征是缺陷，并且可分配可指示缺陷类型的特性标识符。如果特性标识符类似于预定约束中的约束特性标识符，则可认为所接收的测量数据
与预定约束相关。
35.控制信号可指示检查系统(例如，检查装置、转动工具或它们的组合)执行新检查。控制信号可包括用于检查系统的一组新操作参数。在接收到控制信号后，检查系统可通过基于一组新操作参数进行操作来执行新检查。可针对控制器(例如，控制器204)生成控制信号并且可将该控制信号传输到检查系统。在一些具体实施中，检查系统的检查装置可包括探头驱动器，该探头驱动器可基于控制信号移动检查装置的一个或多个部分(例如，如图3中所述)。检查装置中的一个或多个马达可改变检查装置(或其一部分)的位置/取向以允许检查位点特征。例如，检查装置的头部节段可被定位成与位点特征相邻(例如，通过头部节段的平移/旋转)。头部节段可包括一个或多个传感器(例如，ir相机、可见光相机、振动检测器、温度传感器等)和可允许检查位点特征的光源。示例性检查装置(管道镜)的细节在下文中与图3的描述一起提供。
36.在一些具体实施中，检查区域的新检查可包括获取新图像。例如，如果图像质量特性与预定图像质量约束(例如，预定图像分辨率、预定图像亮度、检查区域图像中的位点特征的图像的预定尺寸等)不相关，则可确定检查装置应当获取检查区域的新图像。附加地或另选地，位点特征的标识(例如，缺陷类型)可与需要新图像的预定位点特征类型(例如，需要高保真图像的位点特征)相关。控制器可确定与新图像的获取相关联的一组新操作参数。操作参数可包括检查装置中的相机和/或照明仪器的位置/取向(例如，当所获取的位点特征的图像不是从期望的视角捕获的、不是以期望的照明捕获时等)。可通过基于前述操作参数(例如，经由控制信号传达到检查装置)移动/定向相机和/或照明仪器来获取新图像。
37.在一些具体实施中，该一组新操作参数可包括相机的聚焦值(例如，当位点特征的图像的尺寸与检查区域的图像的尺寸的比率不具有期望值时、当所获取的图像模糊时等)。可通过放大相机(例如，当比率低于低阈值时)或通过缩小相机(例如，当比率高于高阈值时或当没有捕获到整个位点特征的图像时)来获取新图像。附加地或另选地，可通过将相机朝向位点特征移动或将相机移动远离位点特征来获取新图像。
38.在一些具体实施中，可确定新检查可包括捕获一个或多个高保真图像。在一个具体实施中，高保真图像可包括检查区域的高分辨率图像(例如，当所标识的位点特征与需要高分辨率图像的位点特征的预定列表中的位点特征中的一者相关时)。控制信号可激活检查装置中的高分辨率相机，并指示其获取高分辨率图像。在一些具体实施中，高保真图像可包括全景图像(例如，通过捕获检查区域的多个图像并组合这些图像以用于全景图像而生成)。控制信号可指示检查装置中的一个或多个相机捕获多个图像并将表征图像的数据传输到控制器。控制器可组合这些图像以生成全景图像。在一些具体实施中，控制器可组合这些图像以形成3d点云图像。在一些具体实施中，高保真图像可包括立体图像、高动态范围图像和实况照片中的一者或多者。
39.在一些具体实施中，可确定新检查可包括记录位点特征的视频(例如，当所标识的位点特征与需要视频的位点特征的预定列表中的位点特征中的一者相关时)。控制信号可激活检查装置中的摄像机。摄像机可被激活预定的时间段(例如，以周期性地捕获移动机器零件的视频)。
40.在一些具体实施中，可确定新检查可包括获取检查区域的多个图像(例如，在预定时间段期间)。例如，可通过相对于检查装置移动检查区域并且捕获检查区域的各种位置/
取向(例如，相对于检查装置)的视频以捕获各种图像。在一些具体实施中，该一组新操作参数可与转动工具(例如，转动工具208)的状态和/或检查装置(例如，检查装置202)的运动相关联。转动工具的状态可指示转动工具的运动。例如，转动工具可以是静止的、以恒定速度/角速度平移/旋转、前后旋转、前后平移等。如果转动工具不可移动地联接到检查区域或其一部分(例如，联接到引擎的涡轮叶片)，则检查区域可跟随转动工具的运动。在一个具体实施中，基于到转动工具和/或检查装置的控制信号，检查装置的运动可与检查区域的运动相匹配。这可允许从固定视角(例如，在预定时间段期间)获取移动的检查区域(例如，涡轮叶片)的多个图像。在一些具体实施中，控制信号可改变转动工具/检查区域相对于检查装置的角速度/平移速度。
41.在一些具体实施中，可基于用户输入(例如，经由计算装置206、经由控制器204中的显示屏等提供)来生成控制信号。例如，可生成通知，该通知包括表征检查区域的图像、检查区域的一个或多个特性、位点特征的标识、图像质量特性、位点特征特性以及对新检查的建议(例如，基于一组新操作参数)等数据中的一者或多者。该通知可被呈现给可查看该通知并提供输入的用户。来自用户的输入可包括对执行新检查(例如，基于一组新操作参数)的批准。另选地，用户可对新检查作出改变(例如，通过改变一组新操作参数中的一者或多者)。可(例如，通过控制器204)接收用户输入，并且可基于用户输入(例如，基于一组新操作参数、基于由用户提供的修订的操作参数等)生成控制信号。基于用户输入，可生成控制信号。控制信号可包括一组新操作参数和/或对一组新操作参数的修改(例如，基于用户输入)。检查系统可基于如上所述的控制信号执行新检查(例如，将检查系统中的相机/照明装置的位置和取向中的至少一者改变到新位置/新取向；激活高分辨率相机以获取高分辨率图像；激活一个或多个相机以捕获多个图像以生成全景图像/3d点云图像；激活摄像机；通过改变检查区域与检查装置之间的相对运动来获取多个图像；等等)。
42.在一些具体实施中，通知可包括检查概要，该检查概要可包括表征在步骤102处接收的图像的数据、在步骤104处确定的检查区域的特性、包括新操作参数的新检查等。通知可包括检查区域的修改图像，该修改图像包括图像分析信息(例如，位点特征周围的标记、检查数据等)。通知可被提供给操作者/用户。这可例如经由计算装置(例如，膝上型电脑、平板计算机、计算装置206、控制器204等)中的gui显示空间来完成。该通知可向用户提供选项，以保存与位点特征相关联的检查数据、与位点特征的检查相关联的检查装置的操作参数/约束和附加注释中的一者或多者。在接收到来自用户的指令后，可生成并保存包括前述数据的数据文件(例如，在控制器204、计算装置206、云数据库等中的数据库中)。数据文件可包括表征检查区域的一个或多个图像、检查区域的一个或多个特性、位点特征的标识、图像质量特性、位点特征特性和一组新操作参数的数据中的一者或多者。生成的数据文件可被链接到位点特征(例如，作为具有位点特征的指示的图标)，并且可在检查期间提供给用户。例如，数据文件可被呈现为gui显示空间中的图标。用户可通过点击该图标来访问数据文件。
43.在一些具体实施中，通知可包括用于获取检查区域的视频的建议(例如，其可基于位点特征的标识与需要视频的位点特征的预定列表之间的比较来确定)。在一些具体实施中，通知可包括用于获取检查区域的多个图像和与转动工具相关联的一组新操作参数的建议。如上所述，可基于由用户响应于通知中的建议而提供的输入来生成控制信号。
44.图3是示出呈管道镜300形式的检查装置(例如，无损装置)的示例性实施方案的示意图。管道镜300可包括控制单元302(或控制器204)、导管节段304、可弯曲关节运动节段306和头部节段308。在一个实施方案中，节段304、306、308可以具有不同的长度，并且可以彼此成一体，或者可以彼此可拆卸。如图所示，导管节段304适于插入各种不同的目标中，诸如涡轮机械内部、装备、管道、导管、水下位置、转弯、弯曲部、飞行器系统内部或外部等。
45.管道镜300可以包括联接到导管节段304的探头驱动器309。探头驱动器309可以包括被配置成平移和/或旋转节段304、306、308中的一者或多者(例如，以促进探头头部308插入到目标中)的马达(未示出)。附加地或另选地，头部节段308的一部分(例如，相机、光源等)的取向/位置可变化以获取检查区域图像(例如，rgb图像、ir图像等)。控制单元302可包括控制单元壳体310、控制器312、定向输入端314和屏幕316。控制器312可包括处理器318和可读存储器320，该可读存储器具有可由处理器318执行以便致动管道镜300的计算机可读指令。计算机可读指令可包括检查计划，基于该检查计划，管道镜300或其一部分(例如，导管节段304、可弯曲关节运动节段306和头部节段308)可被平移/旋转(例如，通过探头驱动器309)。在一些具体实施中，探头驱动器309的操作可基于控制信号(例如，由控制器204基于检查计划/用户输入经由屏幕316上的gui显示空间或计算装置等生成)。
46.控制器312可经由一个或多个信号321通信地联接到控制单元302。控制器312还可以布置在控制单元壳体310内，或者可以布置在控制单元壳体310外。在一些具体实施中，定向输入端314可以被配置成接收对控制单元302的用户输入(例如，方向控制)以用于管道镜300的致动。屏幕316可以显示由布置在头部节段308中的相机(包括光学传感器)接收的可视信息，这可允许用户使用定向输入端314更好地引导管道镜300。定向输入端314和屏幕316可以经由一个或多个信号321通信地联接到控制器312，该信号可以是硬线连接或无线信号(诸如wi-fi或蓝牙)。在一个具体实施中，可在屏幕316上提供检查数据和/或通知(例如，如上所述的基于检查数据的通知)。
47.导管节段304可包括管状壳体322，该管状壳体包括近侧端部324和远侧端部326。管状壳体322可以是沿其整个长度的柔性构件，或者在近侧端部324处可以是刚性的，并且沿着导管节段304的长度朝向远侧端部326行进时变得更加柔韧。在某些实施方案中，管状壳体322可以由无孔材料形成，以防止污染物经由导管节段304进入管道镜300。
48.控制单元302可以布置在管状壳体322的近侧端部324处，并且可弯曲关节运动节段306可以布置在管状壳体322的远侧端部处。可弯曲关节运动节段306可以包括可弯曲颈部328和垫圈330。可弯曲颈部328可以布置在管状壳体322的远侧端部326处，并且能够在y-z平面中被致动360
°
。可弯曲颈部328可以包裹在无孔材料中，以防止污染物经由可弯曲关节运动节段306进入管道镜300。
49.头部节段308可以包括头部组件332。头部组件332可包括一个或多个光源334(例如，led或在近侧端部处具有灯的光纤束)、相机336(或多个相机，诸如可见光相机、ir相机等)以及可被配置成收集关于周围环境的数据的一个或多个传感器338。管道镜300的相机336可以向控制单元302的屏幕316提供适于检查的图像和视频。当头部节段308设置在光线较弱或没有光线的位置时，光源334可用于提供照明。传感器338可以记录数据，包括温度数据、距离数据、间隙数据(例如，旋转元件和静止元件之间的距离)、流量数据等。
50.在某些实施方案中，管道镜300包括多个替换头部组件332。头部组件332可包括具
有不同光学特性(诸如焦距、立体视图、3维(3d)相位视图、阴影视图等)的尖端。附加地或另选地，头部节段308可以包括头部节段308的可移除和可替换部分。因此，可以大约一毫米至十毫米或更大的多种直径提供多个头部节段308、可弯曲颈部328和导管节段304。
51.在使用期间，可弯曲关节运动节段306和探头驱动器309可以例如通过来自定向输入端314的控制输入(例如，相对控制手势、物理操纵装置)和/或由控制器312生成的控制信号来控制。定向输入端可以是操纵杆、十字键、触摸板、轨迹球、光学传感器或屏幕316上的触摸屏。定向输入端314还可以是位于控制单元壳体310外部并且通过有线或无线方式连接的类似装置。特别地，一组控制输入可用于控制可弯曲关节运动节段306和/或探头驱动器309。可弯曲关节运动节段306可以在各种维度上转向或“弯曲”，而导管节段304可以使用布置在控制单元302内的致动器和导线的任何组合来平移和/或旋转，以调节头部节段308的取向(例如，定位)。在一些具体实施中，控制输入/方向输入314可由控制器基于检查计划生成。
52.致动器可以是电动的、气动的或超声操作的马达或螺线管、形状合金、电活性聚合物、介电弹性体、聚合物肌肉材料或其他材料。例如，可弯曲关节运动节段306和探头驱动器309可以使得头部节段308能够在x-y平面、x-z平面和/或y-z平面中移动。实际上，定向输入端314可用于执行适合于以各种角度(诸如所描绘的角度α)设置头部节段308的控制动作。这样，头部节段308可被定位成可视地检查期望的位置。
53.一旦头部节段308处于期望位置，相机336就可以操作以获取例如静止视觉图像或连续视觉图像，其可以显示在控制单元302的屏幕316上，并且可以由管道镜300记录。在实施方案中，屏幕316可以是使用电容技术、电阻技术、红外网格技术等来检测触笔和/或一个或多个人类手指的触摸的多点触摸式触摸屏。附加地或另选地，获取的视觉图像可以被传输到单独的存储装置中以供以后参考。
54.现在将描述某些示例性实施方案，以提供对本文所公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域技术人员将理解的是，本文中具体描述且在附图中示出的系统、装置和方法是非限制性的示例性实施方案，并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围内。此外，在本公开中，实施方案的相似命名的部件通常具有类似的特征，因此在具体实施方案内，不一定完全阐述每个相似命名的部件的每个特征。
55.本文所述的主题可在数字电子电路和/或计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构装置和其结构等同物)或它们的组合中实现。本文所述的主题可被实现为一个或多个计算机程序产品，诸如有形地体现在信息载体中(例如，体现在机器可读存储装置中)、或体现在传播的信号中，以用于由数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机或多台计算机)执行或控制该数据处理设备的操作的一个或多个计算机程序。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)编写，并且它可以任何形式部署，包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或适用于计算环境中的其他单元部署。计算机程序不一定对应于文件。程序可存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中，存储在专用于所考虑的程序的单个文件中，或者存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署成
在一台计算机上或在多台计算机上执行，该多台计算机位于一个站点处或跨多个站点分布并且由通信网络互连。
56.本说明书中所述的过程和逻辑流程，包括本文所述主题的方法步骤，可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行本文所述主题的功能。该过程和逻辑流程还可由专用逻辑电路(例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))来执行，并且本文所述主题的设备可被实现为专用逻辑电路(例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))。
57.以举例的方式，适于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及一个或多个用于存储指令和数据的存储器装置。一般来说，计算机还将包括一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或操作地耦接以从一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或者/并且将数据传送至一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)。适于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器装置(例如，eprom、eeprom和闪存存储器装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动磁盘)；磁光盘；以及光盘(例如，cd和dvd盘)。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。
58.为了提供与用户的交互，本文所述的主题可在具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器)以及键盘和指向装置(例如，鼠标或跟踪球)的计算机上实现，用户可通过该键盘和指向装置向计算机提供输入。还可使用其他种类的装置来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可为任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。
59.本文所述的技术可使用一个或多个模块来实现。如本文所用，术语“模块”是指计算软件、固件、硬件和/或它们的各种组合。然而，在最低程度上，模块不应被解释为未在硬件、固件上实现或记录在非暂态处理器可读存储介质上的软件(即，模块本身不为软件)。实际上，“模块”将被解释为始终包括至少一些物理的非暂态硬件，诸如处理器或计算机的一部分。两个不同的模块可共享相同的物理硬件(例如，两个不同的模块可使用相同的处理器和网络接口)。本文所述的模块可被组合、集成、分开和/或复制以支持各种应用。另外，代替在特定模块处执行的功能或除在特定模块处执行的功能之外，本文描述为在特定模块处执行的功能可在一个或多个其他模块处和/或由一个或多个其他装置执行。此外，模块可相对于彼此本地或远程地跨越多个装置和/或其他部件来实现。另外，模块可从一个装置移动并添加至另一个装置，以及/或者可包括在两个装置中。
60.本文所述的主题可在计算系统中实现，该计算系统包括后端部件(例如，数据服务器)、中间件部件(例如，应用程序服务器)或前端部件(例如，具有图形用户界面或网络界面的客户端计算机，用户可通过该图形用户界面或网络界面与本文所述主题的实施方式进行交互)，或此类后端部件、中间件部件和前端部件的任何组合。系统的部件可通过数字数据通信的任何形式或介质(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域
网(“wan”)，例如互联网。
61.如本文在整个说明书和权利要求书中所用的，近似语言可用于修饰任何定量表示，该定量表示可有所不同但不导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语诸如“约”和“基本上”修饰的值不应限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换，除非上下文或语言另外指明，否则此类范围被识别并包括其中所包含的所有子范围。

技术特征：
1.一种方法，所述方法包括：接收表征由基于第一组操作参数操作的检查系统获取的工业机器的检查区域的一个或多个图像的数据，其中所述检查区域包括位点特征；通过分析模型从所接收的表征所述检查区域的所述一个或多个图像的数据确定所述检查区域的一个或多个特性；以及基于所述检查区域的所述一个或多个特性和/或用户输入生成控制信号，其中所述检查系统被配置成基于所述控制信号执行所述检查区域的新检查。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定一个或多个特性包括以下中的一者或多者：通过所述分析模型中的图像识别算法确定所述位点特征的标识，其中所述图像识别算法接收表征所述检查区域的所述一个或多个图像和检查区域的历史图像的数据作为输入；确定所述检查区域的所述图像的图像质量特性，其中所述图像质量特性包括所述图像的分辨率、所述图像中的所述位点特征的照明、所述位点特征的图像相对于所述检查区域的所述图像的尺寸的尺寸中的一者或多者；以及确定包括所述位点特征的尺寸、形状和深度中的一者或多者的位点特征特性。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述位点特征是所述工业机器的所述检查区域中的位点缺陷，其中标识所述位点特征包括确定与所述位点缺陷相关联的缺陷类型。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定所述检查区域的所述新检查包括获取新图像，所述确定基于所述位点特征的所述标识和/或所述检查区域的所述图像的图像质量特性；以及确定与所述检查系统用于获取所述新图像相关联的一组新操作参数，其中所述控制信号基于所述一组新操作参数。5.根据权利要求4所述的方法，其中获取新图像的所述确定基于将所述图像质量特性与预定图像质量特性进行比较，所述预定图像质量特性包括预定图像分辨率、预定图像照明、所述位点特征的所述图像的尺寸相对于所述检查区域的所述图像的尺寸的预定比率中的一者或多者。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述控制信号被配置成将所述检查系统中的相机的位置和取向中的至少一者分别改变到新位置和新取向，其中所述一组新操作参数包括所述新位置和所述新取向中的至少一者的值。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述控制信号被配置成将所述检查系统中的照明装置的位置、所述照明装置的取向和与所述照明装置相关联的强度中的至少一者分别改变到新位置、新取向和新强度，其中所述一组新操作参数包括所述新位置、所述新取向和所述新强度中的至少一者。8.根据权利要求4所述的方法，其中所述新图像是高保真图像，并且其中获取新图像的所述确定基于将所述位点特征的所述标识与需要高分辨率图像的位点特征的预定列表进行比较。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述高保真图像能够包括高分辨率图像、立体图像、全景图像、高动态范围图像、3d点云图像、闪光模式图像和实况图像中的一者或多者。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制信号被配置成激活所述检查系统中的高分辨率相机以捕获所述新图像。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制信号被配置成激活所述检查系统中的一个或多个相机以捕获多个图像，其中所捕获的多个图像用于生成所述全景图像、所述立体图像和所述3d点云图像中的一者或多者。12.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定所述检查区域的所述新检查包括获取所述检查区域的视频，所述确定基于将所述位点特征的所述标识与需要视频的位点特征的预定列表进行比较。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述控制信号被配置成激活所述检查系统中的摄像机以捕获视频。14.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定所述检查区域的所述新检查包括在预定时间段期间获取所述检查区域的多个图像；以及确定与所述检查系统的转动工具相关联的一组新操作参数，其中所述转动工具联接到所述检查区域并且被配置成移动所述检查区域。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述控制信号被配置成改变所述转动工具的状态，其中所述控制信号基于所述一组新操作参数。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述控制信号被配置成改变与所述转动工具和所述检查区域相关联的相对于所述相机的旋转速度。17.根据权利要求15所述的方法，其中所述控制信号被配置成来回移动所述转动工具，从而导致所述检查区域相对于所述相机的来回运动。18.根据权利要求15所述的方法，其中所述控制信号被配置成移动所述转动工具，使得所述检查区域的最终运动与所述相机的运动相匹配。19.根据权利要求4所述的方法，还包括生成数据文件，所述数据文件包括表征检查区域的所述一个或多个图像、所述检查区域的所述一个或多个特性、所述位点特征的所述标识、图像质量特性、位点特征特性和所述一组新操作参数的数据中的一者或多者。20.根据权利要求4所述的方法，还包括：生成通知，所述通知包括表征检查区域的所述一个或多个图像、所述检查区域的所述一个或多个特性、所述位点特征的所述标识、图像质量特性、位点特征特性和所述一组新操作参数的数据中的一者或多者。21.根据权利要求20所述的方法，还包括：向用户呈现所述通知；响应于所呈现的通知，从所述用户接收输入；基于所接收的输入生成所述控制信号，其中所述检查系统对所述检查区域的所述新检查基于所述控制信号。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述控制信号被配置成将所述检查系统中的相机的位置和取向中的至少一者分别改变到新位置和新取向，其中所述一组新操作参数包括所述新位置和所述新取向中的至少一者的值。23.根据权利要求21所述的方法，其中所述控制信号被配置成将所述检查系统中的照明装置的位置、所述照明装置的取向和与所述照明装置相关联的强度中的至少一者分别改变到新位置、新取向和新强度，其中所述一组新操作参数包括所述新位置、所述新取向和所
述新强度中的至少一者。24.根据权利要求21所述的方法，其中所述控制信号被配置成激活所述检查系统中的高分辨率相机以捕获新图像。25.根据权利要求21所述的方法，还包括确定所述检查区域的所述新检查包括获取所述检查区域的视频，所述确定基于将所述位点特征的所述标识与需要视频的位点特征的预定列表进行比较，其中所述通知包括用于获取所述检查区域的所述视频的建议。26.根据权利要求25所述的方法，其中来自所述用户的所述输入包括表征接受用于获取视图的建议的数据，并且其中所述控制信号被配置成激活所述检查系统中的摄像机以捕获所述视频。27.根据权利要求21所述的方法，还包括：确定所述检查区域的所述新检查包括在预定时间段期间获取所述检查区域的多个图像；以及确定与所述检查系统的转动工具相关联的一组新操作参数，其中所述转动工具联接到所述检查区域并且被配置成移动所述检查区域，其中所述通知包括用于获取所述检查区域的所述多个图像和与所述转动工具相关联的所述一组新操作参数的建议。28.根据权利要求27所述的方法，其中来自所述用户的所述输入包括表征接受用于获取所述多个图像的建议的数据。29.根据权利要求28所述的方法，其中所述控制信号被配置成改变所述转动工具的状态，其中所述控制信号基于所述一组新操作参数。30.根据权利要求28所述的方法，其中所述控制信号被配置成改变与所述转动工具和所述检查区域相关联的相对于所述相机的旋转速度。31.根据权利要求28所述的方法，其中所述控制信号被配置成来回移动所述转动工具，从而导致所述检查区域相对于所述相机的来回运动。32.根据权利要求28所述的方法，其中所述控制信号被配置成移动所述转动工具，使得所述检查区域的最终运动与所述相机的运动相匹配。33.根据权利要求1所述的方法，其中表征所述一个或多个图像的所述数据与所述检查区域的视频相关联。34.一种系统，所述系统包括：至少一个数据处理器；存储器，所述存储器耦接到所述至少一个数据处理器，所述存储器存储指令以使得所述至少一个数据处理器执行操作，所述操作包括：接收表征由基于第一组操作参数操作的检查系统获取的工业机器的检查区域的一个或多个图像的数据，其中所述检查区域包括位点特征；通过分析模型从所接收的表征所述检查区域的所述一个或多个图像的数据确定所述检查区域的一个或多个特性；以及基于所述检查区域的所述一个或多个特性和/或用户输入生成控制信号，其中所述检查系统被配置成基于所述控制信号执行所述检查区域的新检查。35.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储指令的非暂态机器可读介质，
所述指令当由包括至少一个物理核和多个逻辑核的至少一个可编程处理器执行时，使得所述至少一个可编程处理器执行操作，所述操作包括：接收表征由基于第一组操作参数操作的检查系统获取的工业机器的检查区域的一个或多个图像的数据，其中所述检查区域包括位点特征；通过分析模型从所接收的表征所述检查区域的所述一个或多个图像的数据确定所述检查区域的一个或多个特性；以及基于所述检查区域的所述一个或多个特性和/或用户输入生成控制信号，其中所述检查系统被配置成基于所述控制信号执行所述检查区域的新检查。

技术总结
本发明提供了一种自适应检查方法，该方法包括接收表征由基于第一组操作参数操作的检查系统获取的工业机器的检查区域的一个或多个图像的数据。该检查区域包括位点特征。该方法还包括通过分析模型从所接收的表征该检查区域的该一个或多个图像的数据确定该检查区域的一个或多个特性。该方法还包括基于该检查区域的该一个或多个特性和/或用户输入生成控制信号。该检查系统被配置成基于该控制信号执行该检查区域的新检查。行该检查区域的新检查。行该检查区域的新检查。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：贝克休斯油田作业有限责任公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2023/8/1