管道漏磁檢測(cè)中數(shù)據(jù)壓縮及缺陷定量識(shí)別技術(shù)的研究.pdf

1、漏磁檢測(cè)技術(shù)是長(zhǎng)距離油氣輸送管道進(jìn)行在線檢測(cè)的主要方法。隨著檢測(cè)數(shù)據(jù)分辨率、精度和檢測(cè)總里程的提高，現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度和存儲(chǔ)容量?jī)煞矫嬉褵o(wú)法滿足海量檢測(cè)數(shù)據(jù)的要求，因此研究適合的數(shù)據(jù)壓縮算法并設(shè)計(jì)高速的數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng)成為設(shè)備研制的關(guān)鍵；同時(shí)原有的依靠人工定性進(jìn)行缺陷識(shí)別的方法精度差、速度慢，迫切需要管道缺陷的智能定量識(shí)別技術(shù)。本文針對(duì)上述問(wèn)題研究了管道漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)及缺陷的定量識(shí)別技術(shù)。主要研究工作如下：

2、(1)以典型管道漏磁檢測(cè)圖像為例，分析了管道漏磁圖像區(qū)別于普通數(shù)字圖像的特點(diǎn)及統(tǒng)計(jì)特性；分析了不同分辨率、不同精度的管道漏磁圖像在統(tǒng)計(jì)特性上的差異。 (2)研究了預(yù)測(cè)編碼在漏磁圖像無(wú)損壓縮中的應(yīng)用，提出了適合8位漏磁圖像的預(yù)測(cè)模型；研究了整數(shù)小波變換及嵌入式小波編碼算法在漏磁圖像無(wú)損壓縮中的應(yīng)用，提出了改進(jìn)的無(wú)鏈表SPIHT零樹編碼算法；針對(duì)不同分辨率、不同精度的漏磁圖像的特點(diǎn)提出了兩套數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮方案。對(duì)8位低分辨率漏磁圖像使

3、用預(yù)測(cè)編碼和算術(shù)編碼相結(jié)合的壓縮方案；對(duì)12位較高分辨率的漏磁圖像則在預(yù)測(cè)編碼后，進(jìn)行整數(shù)小波變換，然后使用改進(jìn)的無(wú)鏈表SPIHT零樹編碼算法進(jìn)行編碼。 (3)提出了漏磁圖像中缺陷的分割方案。漏磁圖像經(jīng)去提離值影響等預(yù)處理后，使用最大類間方差法進(jìn)行圖像分割，然后進(jìn)行膨脹運(yùn)算等后處理得到完整的缺陷圖像，從中提取出缺陷的長(zhǎng)度和寬度等部分特征參數(shù)。 (4)研究了基于感興趣區(qū)域的漏磁圖像無(wú)損壓縮方法。對(duì)已分割出的缺陷區(qū)域，以一個(gè)

4、可包含缺陷的最小矩形作為感興趣區(qū)域，只對(duì)感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)。 (5)利用有限元分析軟件ANSYS建立管道缺陷漏磁檢測(cè)裝置的模型，對(duì)漏磁信號(hào)與缺陷參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究；使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)仿真缺陷和人工缺陷進(jìn)行了缺陷參數(shù)的識(shí)別，識(shí)別結(jié)果基本滿足檢測(cè)要求；對(duì)軸向漏磁信號(hào)和徑向漏磁信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別結(jié)果得到了改善。 (6)針對(duì)現(xiàn)有管道漏磁檢測(cè)裝置的不足，提出了基于單片F(xiàn)PGA的管道漏磁檢測(cè)數(shù)