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動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，包括數(shù)字投影照明裝置，被測振動物體正前方設(shè)置有數(shù)字投影照明裝置，數(shù)字投影照明裝置兩側(cè)對稱設(shè)置有多光譜相機，被測振動物體表面在數(shù)字投影照明裝置的照射下輻亮度，同步采樣裝置控制多光譜相機同時捕獲被測振動物體的輻亮度圖像，圖像采集卡連接多光譜相機采集數(shù)據(jù)，并輸出圖像數(shù)據(jù)到信息存儲器和信息處理系統(tǒng)，所述的同步采集裝置連接到信息處理系統(tǒng)，所述的信息處理系統(tǒng)為PC機。本系統(tǒng)采用數(shù)字投影儀照明，增加了同步采樣系統(tǒng)，減少了測量誤差，提高了測量準(zhǔn)確性；測量波長范圍廣，可進(jìn)行多個波段的測量，實現(xiàn)了振動源溫度和材料等多個物理量的檢測，從而提高測量的可靠性與測量精度。
【專利說明】動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測振動的系統(tǒng)，尤其涉及一種動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在我們身邊，振動無時無刻存在著。汽車、火車行駛產(chǎn)生的振動；海嘯、地震產(chǎn)生的振動；飛行的航天飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的振動等等。都與我們?nèi)祟惖纳詈凸ぷ飨⑾⑾嚓P(guān)，所以如何精確、快速檢測出不利的振動，并正確分析出結(jié)果，是至關(guān)重要的。
[0003]目前，人們發(fā)明了諸多測量振動的方式，例如傳統(tǒng)的接觸式和基于激光的非接觸式振動測試方法，但是這些方法都難以實現(xiàn)多譜段、高精度振動測試。其中接觸式振動測試法需要將傳感器(如加速度計等)附著或粘貼到被測對象的表面，對某些特殊的振動源難以檢測。此外，接觸式振動測試法還存在“單點測量”的問題，即每個傳感器同時只能測量單點振動。若要實現(xiàn)目標(biāo)全場同步測量，須在被測目標(biāo)表面粘貼傳感器陣列，若被測目標(biāo)的尺寸較大時，陣列中傳感器的數(shù)量較多，造成整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測量過程十分繁瑣，且傳感器陣列的空間分辨率不高?；诩す獾姆墙佑|式測量方法包括激光多普勒法和激光全息干涉法等。激光法雖然具有對被測對象無干擾的優(yōu)點，但其單次測量區(qū)域仍然局限在激光光斑照射的較小區(qū)域內(nèi)，仍屬于“單點測量”的模式，也同樣存在著前面所述的“單點測量”模式的局限性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，基于機器視覺的測量方法雖然解決了上述的部分問題，但是還是存在很多問題，例如:由于普通照明系統(tǒng)的不足，不能較好的檢測高光潔度和復(fù)雜表面的振動，檢測精度及準(zhǔn)確性低；缺少同步采樣裝置，致使增大后續(xù)信息處理的誤差；采用普通的高速相機進(jìn)行檢測，其測量物理量單一，測量效率低。其中，專利N0.200910170797.9所設(shè)計的相機震動檢測裝置，采用了機器視覺檢測振動的方法，但是其采用相機并非多光譜相機，不能滿足高質(zhì)量圖像的要求，采集的信息只含有圖像信息，不能反映振動源的溫度和材料等物理量的變化。難以實現(xiàn)多譜段、高精度的振動檢測，有較大的局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)多譜段、高精度的多物理量振動檢測。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，包括數(shù)字投影照明裝置，其特征在于:被測振動物體正前方設(shè)置有數(shù)字投影照明裝置，數(shù)字投影照明裝置兩側(cè)對稱設(shè)置有多光譜相機，被測振動物體表面在數(shù)字投影照明裝置的照射下產(chǎn)生具有較高分辨率、對比度和規(guī)律性連續(xù)分布的輻亮度，同步采樣裝置控制多光譜相機同時捕獲被測振動物體的輻亮度圖像，圖像采集卡連接多光譜相機采集數(shù)據(jù)，并輸出圖像數(shù)據(jù)到信息存儲器和信息處理系統(tǒng)，所述的同步采集裝置連接到信息處理系統(tǒng)，所述的信息處理系統(tǒng)為PC機。
[0007]所述的多光譜相機采用光束分離型多光譜相機。
[0008]所述的圖像采集卡要與多光譜相機一一對應(yīng)。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、本發(fā)明是動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，增加了同步采樣系統(tǒng)，可提高多光譜相機同步采樣精度，減少圖像處理誤差。
[0010]2、采用了數(shù)字投影照明裝置，其系統(tǒng)可靠性高，可產(chǎn)生高分辨率、高對比度的數(shù)字圖像，同時保持圖像的色彩純度。
[0011]3、其采用的多光譜相機可針對不同的彩色編碼結(jié)構(gòu)，進(jìn)行不同波段成像，測原來需要通過多次工序才能完成的圖像現(xiàn)在一次拍攝即可完成，而且具有更好的圖像準(zhǔn)確性，再通過圖像處理技術(shù)與圖像融合技術(shù)，進(jìn)行不通過波段圖像信息的提取，實現(xiàn)多個物理量的測量，打破了傳統(tǒng)測量振動方式中光譜和空間信息不可兼得的局限性，從而提高測量的可靠性與測量精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明原理示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
其中，I為振動源，2和3為多光譜相機，4為數(shù)字投影照明裝置，5為圖像采集卡，6為同步裝置，7為圖像采集卡，8為信息儲存器，9為信息處理器。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1、2所示，將兩個(可以多個)多光譜相機2和3置于振動源I正前方并保持適當(dāng)距離和高度，根據(jù)技術(shù)要求，可以采用型號為Condor-1000 MS5的多光譜相機，它采用棱鏡分光的原理，產(chǎn)生單獨的5個光束分別對應(yīng)5個CXD芯片，對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)及兩個紅外圖像。其中要求根據(jù)實際情況距離和高度都是可調(diào)的，可通過兩個多自由度的腳架將兩個多光譜相機2和3固定，根據(jù)技術(shù)要求，可采用型號為獵圖G-08的球形云臺固定，這樣可用于調(diào)節(jié)兩個多光譜相機2和3的角度。所述的兩個多光譜相機2和3要求采集數(shù)據(jù)時保持同步，可通過同步采樣裝置6實現(xiàn)，其中同步裝置6是采用一個外觸發(fā)器，通過信息處理系統(tǒng)9發(fā)出信號，經(jīng)過同步處理裝置6，使外觸發(fā)器同時發(fā)出兩個相同的脈沖信號觸發(fā)多光譜相機2和3同時開始攝像。所述的數(shù)字投影照明裝置4置于兩個多光譜相機2和3中間，其中根據(jù)技術(shù)要求，投影照明裝置4可采用基于型號為奧圖碼A784的投影儀，它的亮度達(dá)到了 4000流明，分辨率為1024X768，對比度高達(dá)14000:1，投影效果非常出色，畫面色彩逼真，滿足不同環(huán)境的使用需要。要求數(shù)字投影照明裝置4需單獨接電源，并且數(shù)字投影照明裝置4和兩個多光譜相機2和3保持平行，可用支架架起，根據(jù)實際要求可前后移動數(shù)字投影照明裝置4或調(diào)節(jié)其亮度。通過數(shù)據(jù)線將兩個多光譜相機2和3連接到兩個圖像采集卡5和7，根據(jù)技術(shù)要求，所述的圖像采集卡5和7可以米用的型號為X64 Xcelera-CL PX4,同時要與多光譜相機2和3 對應(yīng)，之后再將兩個圖像采集卡5和7和信息儲存器8相連接，最后接到信息處理器9，也就是PC。
[0014]本發(fā)明的測量振動的工作過程是:將本發(fā)明的動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)置于將要測的振動源I前方，根據(jù)實際情況將其放置到適當(dāng)?shù)木嚯x和高度，打開并調(diào)節(jié)兩個多光譜相機2和3與數(shù)字投影照明裝置4的距離或亮度，保證采集到較清晰的圖像，同時要求數(shù)字投影裝置4放置于兩個多光譜相機2和3的視野外，當(dāng)振動源I振動時，使信號處理系統(tǒng)9發(fā)出采集信息信號，接收到信號的同步采樣裝置6使兩個多光譜相機2和3同步采樣，圖像采集卡5和7開始采集信息，信息儲存器8將相應(yīng)的信息儲存，最后由信息處理系統(tǒng)9處理得到的信息，進(jìn)行分析。
【權(quán)利要求】
1.一種動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，包括數(shù)字投影照明裝置，其特征在于:被測振動物體正前方設(shè)置有數(shù)字投影照明裝置，數(shù)字投影照明裝置兩側(cè)對稱設(shè)置有多光譜相機，被測振動物體表面在數(shù)字投影照明裝置的照射下產(chǎn)生具有較高分辨率、對比度和規(guī)律性連續(xù)分布的輻亮度，同步采樣裝置控制多光譜相機同時捕獲被測振動物體的輻亮度圖像，圖像采集卡連接多光譜相機采集數(shù)據(jù)，并輸出圖像數(shù)據(jù)到信息存儲器和信息處理系統(tǒng)，所述的同步采集裝置連接到信息處理系統(tǒng)，所述的信息處理系統(tǒng)為PC機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的多光譜相機采用光束分離型多光譜相機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)系統(tǒng)多物理場成像檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述的圖像米集卡要與多光譜相機 對應(yīng)。
【文檔編號】G01H9/00GK104236695SQ201410421897
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】張進(jìn), 鄧華夏, 梁超佳, 于連棟 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)