水利工程輸排水管道隱患探測中CCTV和三維激光掃描技術(shù)的實踐

【摘要】隨著技術(shù)的發(fā)展，水利工程輸排水管道檢測結(jié)果也不斷變得精確起來。水利工程的修建能夠調(diào)配自然界的水資源，提高資源的利用率。水資源的利用率提高，能夠節(jié)約我國自然界能源，符合我國節(jié)能發(fā)展理念。對于水利工程而言，管道質(zhì)量保證才能維持水利工程的穩(wěn)定運行。利用科學(xué)技術(shù)對輸排水管道進(jìn)行檢測，能夠預(yù)防輸排水管道發(fā)生破損等問題。及時解決輸排水管道的問題，能夠保證水利工程更好的發(fā)揮作用，提高能源的利用。

【關(guān)鍵詞】水利工程；CCTV；三維激光掃描技術(shù)

水利工程的建設(shè)中，最重要的一項是輸排水管道的建設(shè)。輸排水管道貫穿水利工程的整體，能夠控制水流量，防止發(fā)生洪澇災(zāi)害。若是輸排水管道被大量沉積的雜質(zhì)堵塞，會導(dǎo)致輸排水管道水流量減少，使水利工程運行發(fā)生問題。對輸排水管道進(jìn)行檢測，通常使用CCTV和三維激光掃描技術(shù)。本文通過分析現(xiàn)有檢測技術(shù)，研究CCTV和三維激光掃描技術(shù)檢測以及改進(jìn)措施。

1、CCTV和三維激光掃描技術(shù)概述以及現(xiàn)狀

1.1 CCTV技術(shù)概述

CCTV又稱為管道內(nèi)窺檢測技術(shù)，具有較高的檢測安全性，采用了計算機數(shù)據(jù)以及圖像處理技術(shù)。CCTV具有檢測范圍廣泛的特點，一般可以用在智能檢測或是排水管道檢測方面。

CCTV可以使用在條件艱苦的檢測環(huán)境當(dāng)中，例如一些檢測地點具有較大的危險性，利用CCTV能夠幫助人們實現(xiàn)檢測目的，能夠保護(hù)檢測工作人員不受到健康威脅。CCTV在檢測過程中，以水為傳輸介質(zhì)，借助返回的聲波特點對管道情況進(jìn)行分析。在進(jìn)行檢測時，CCTV的攝像頭會隨著管道的變化發(fā)生變化，這種情況下，檢測結(jié)果就會不準(zhǔn)確。

1.2 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)利用了激光技術(shù)，將被測物體的三維立體面復(fù)制出來，因此又稱為實景復(fù)制技術(shù)。三維激光掃描檢測技術(shù)檢測結(jié)果具有較高的精確性，能夠檢測大面積的被測物體。三維激光掃描技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的檢測，在不接觸物體的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⑽矬w的實際情況檢測出來。三維激光掃描同時也結(jié)合了信息技術(shù)的特點，利用了數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行更精確的檢測。

三維激光掃描技術(shù)具有能夠快速的得出檢測結(jié)果，完善了傳統(tǒng)檢測技術(shù)在檢測時間方面的劣勢。三維激光掃描檢測可以應(yīng)用在建筑和古跡方面的檢測，同時也可以應(yīng)用在水利工程管道檢測方面。水利工程的檢測包含多個方面，及時對水利工程組成部分進(jìn)行檢測，可以保障水利工程的順利運行。

1.3 CCTV和三維激光掃描技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

CCTV和三維激光掃描技術(shù)在不斷的應(yīng)用過程中，出現(xiàn)了一些弊端。例如CCTV和三維激光掃描應(yīng)用在水利工程管道隱患檢測中，由于管道或是環(huán)境的原因，導(dǎo)致檢測結(jié)果精確性下降。水利工程管道出現(xiàn)問題，一般分為兩種情況，一種是管道功能方面出現(xiàn)問題，一種是管道結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)問題。對于管道功能出現(xiàn)問題的情況進(jìn)行檢測，主要檢測管道內(nèi)有效過水量。將檢測到的過水量和計劃的過水量進(jìn)行對比，分析管道是否屬于功能性缺陷。結(jié)構(gòu)性缺陷的檢測一般是指管道發(fā)生破損或是變形等問題，管道本身出現(xiàn)的問題。這類問題的修復(fù)需要一定的科學(xué)技術(shù)手段，進(jìn)行專業(yè)技術(shù)的修復(fù)。

CCTV的檢測需要由攝像爬行器進(jìn)行管內(nèi)圖像的采集，在爬行的過程中，由于管道不是平穩(wěn)狀態(tài)，導(dǎo)致攝像爬行器出現(xiàn)晃動。攝像爬行器出現(xiàn)晃動，容易導(dǎo)致所記錄的畫面模糊不清楚，不能真實反映管道內(nèi)的實際情況。由于水下存在一些電纜，導(dǎo)電信號容易相互干擾，導(dǎo)致攝像發(fā)生模糊或是出現(xiàn)噪聲。

在CCTV檢測技術(shù)不精確的基礎(chǔ)上，提出了三維激光掃描技術(shù)，改變了傳統(tǒng)CCTV攝像爬行器在爬行的過程中，出現(xiàn)的圖像模糊情況。

2、CCTV和三維激光掃描技術(shù)改進(jìn)現(xiàn)狀

2.1從CCTV圖像采集方面改進(jìn)

從CCTV圖像采集方面進(jìn)行改進(jìn)，能夠完善CCTV在水利工程輸排水管道檢測中的應(yīng)用。提高攝像機的風(fēng)變綠，能夠提高采集畫面的質(zhì)量。對于采集回的圖像需要進(jìn)行處理，例如當(dāng)爬行器在攝像時，會出現(xiàn)噪音等不利于畫面分析的因素。圖像的預(yù)處理能夠?qū)⑦@些不必要的因素進(jìn)行弱化，突出工作人員需要的畫面帶來的信息。

圖像與處理并不能考慮圖像本身的質(zhì)量是否受到影響，因此使用圖像增強技術(shù)對進(jìn)行處理之后的圖像再接著進(jìn)行增強處理。圖像增強有兩種技術(shù)，一種是空域法一種是頻域法。空域法增強圖像質(zhì)量，通多改變圖像中的像素進(jìn)行圖像的增強。傳統(tǒng)的像素改變操作有兩種，一種是使用模板操作，另一種是使用點操作進(jìn)行圖形像素處理。頻域圖像增強技術(shù)在空域法的基礎(chǔ)演變而來，增加了運算處理進(jìn)行圖像增強，例如傅里葉轉(zhuǎn)換等。圖像增強能夠?qū)⑿枰膱D像信息清楚的再現(xiàn)，將圖像與處理時有用信息進(jìn)行恢復(fù)，提高檢測結(jié)果的精確度。

對圖像進(jìn)行灰化處理，能夠提高數(shù)據(jù)的精確性。攝像頭本來拍攝的畫面是彩色的，能夠比較真實的反映出管道內(nèi)部的實際情況，但由于真實色彩過多，計算機無法對拍攝的畫面進(jìn)行分析，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此對拍攝的圖像進(jìn)行灰化處理，雖然圖像的色彩數(shù)量減少，但是能夠提高檢測結(jié)果的精確度。有爬行攝像機進(jìn)行拍攝時，由于電纜干擾的因素會出現(xiàn)一些噪聲，因此需要對拍攝的畫像進(jìn)行濾波去噪。

2.2對三維激光掃描管理方面進(jìn)行改進(jìn)

對三維激光掃描管理方面進(jìn)行改進(jìn)，能夠完善CCTV在水利工程輸排水管道檢測中的應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)在正常使用中，需要使用專業(yè)的掃描軟件進(jìn)行處理，這就需要軟件處理和檢測人員具有較高業(yè)務(wù)操作能力，具有較高的應(yīng)用素質(zhì)。

三維激光掃描在經(jīng)過掃描時，需要對每次掃描的結(jié)果進(jìn)行連接，這種方式稱為點云拼接。將所有掃描的圖畫進(jìn)行點云拼接之后，利用坐標(biāo)系的工作原理，能夠生成一個模型，生成的模型圖畫，可以進(jìn)行輸出處理。

當(dāng)管道出現(xiàn)破裂的情況，圖像中會出現(xiàn)一些斑點。這時由于破裂處無法將激光反射回去，使激光圖畫得到斑點，這時出現(xiàn)的斑點數(shù)量應(yīng)該在兩個以上。

2.3從政府相關(guān)部門進(jìn)行改進(jìn)

從政府相關(guān)部門進(jìn)行改進(jìn)，能夠完善CCTV在水利工程輸排水管道檢測中的應(yīng)用。水利工程屬于公共設(shè)施，用來促進(jìn)社會的發(fā)展，提高人們的生活水平。因此在水利工程輸排水管道檢測方面，應(yīng)該有很重要的改進(jìn)作用。

首先政府應(yīng)該重視檢測技術(shù)的應(yīng)用，度檢測技術(shù)培養(yǎng)相應(yīng)的檢測人才。三維激光掃描檢測技術(shù)是目前檢測行業(yè)最長使用的技術(shù)，因此國家應(yīng)該培養(yǎng)一些相應(yīng)的檢測技術(shù)人員，同時和檢測技術(shù)人員相互匹配的還有結(jié)果分析人員，這樣才能夠發(fā)揮檢測的作用。

其次在檢測過程中，需要注意檢測給周圍環(huán)境帶來的影響。盡量避免水利工程輸排水管道檢測技術(shù)對居民造成影響。對于一些水利工程，應(yīng)該制定專門的負(fù)責(zé)部門進(jìn)行管理，及時觀察水流的異常情況，防止不能及時發(fā)現(xiàn)管道問題造成更大的隱患。

最后政府對于檢測以及水利工程維護(hù)方面，應(yīng)該給予一定的資金支持。政府給予一定的資金支持，能夠保證水利工程相關(guān)的日常運營活動有足夠的資金供應(yīng)，從而促進(jìn)水利工程更好的發(fā)展。

結(jié)語：

CCTV和三維激光掃描檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)輸排水管道出現(xiàn)的異常，水利工程管理人員根據(jù)檢測的結(jié)果能夠及早制定解決方案，保證水利工程的運行。對CCTV圖形處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，對三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合政府的作用，保證檢測技術(shù)的良好發(fā)展和運用。提高水利工程發(fā)揮的作用，節(jié)約水資源的使用，促進(jìn)我國社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐云乾.CCTV和三維激光掃描技術(shù)在水利工程輸排水管道隱患探測中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)村水利水電，2014，（3）：68-70.

[2]盧建光.試析CCTV和三維激光掃描技術(shù)在水利工程輸排水管道隱患探測中的應(yīng)用[J].城市建筑，2015，（11）：363-363.