Купить статью

Подводные трубопроводы, являясь критически важной инфраструктурой для транспортировки углеводородов и других ресурсов, требуют регулярной проверки их состояния, учитывая экономический и экологический характер последствий возможных аварий. Поэтому одной из ключевых технологических задач сегодня является разработка надежных методов распознавания подводных трубопроводов с целью их инспекции по видеоинформации, получаемой автономным необитаемым подводным аппаратом. Предлагается метод распознавания и прослеживания подводного трубопровода по оптическим изображениям с использованием автономного подводного аппарата, основанный на многоэтапной вычислительной схеме обработки данных, включая векторизацию исходных снимков на контурной основе, выделение видимых границ трубопровода на изображениях и вычисление его пространственной осевой линии. Метод основывается на применении авторской модификации алгоритма Хафа (Hough Transform) с адаптивным ограничением области анализа и новой версии авторской методики построения контуров с применением метода Оцу (Otsu's method). Получаемые с помощью методики контуры обладают минимальной избыточностью и достаточной точностью для выделения видимых границ трубопровода модифицированным алгоритмом Хафа. Метод характеризуется небольшими вычислительными затратами в сравнении с аналогами. Нетрудоемкий расчет осевой линии осуществляется на основе применения ранее разработанного авторами алгоритма локального распознавания. Проведены вычислительные эксперименты для получения сравнительных оценок надежности и вычислительной производительности применительно к контурным алгоритмам Канни, К-средних, Оцу и к методу выделения границ (модификация метода Хафа). В том числе получены оценки сравнения с некоторыми аналогами. Полученные оценки эффективности предложенных решений подтвердили их эффективность.