[發明專利]一種基于高清攝像的低溫推進劑箱內圖像測量系統

有效

• 申請號: 201811447538.1
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109615667B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 陳勝哲;宋銳;周廣銘;林敏;馮輝;馮玉志;莊恒宇;景艷紅;耿勝男;馬玉坤;蘇晗;沈利軍;徐林豐;祝偉;張佳寧;任寧;李亞群
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T5/00;H04N5/235
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

一種基于高清攝像的低溫推進劑箱內圖像測量系統，包括照明裝置、高清圖像采編器、電源控制器、系統電池、計算機及顯示終端。高清圖像采編器與照明裝置安裝于低溫推進劑箱內壁支架上，通過低溫電纜與推進劑箱頂蓋低溫密封插座一端連接，低溫密封插座另一端通過外部線纜與推進劑箱外的電源控制器連接；電源控制器根據計算機的指令控制照明裝置啟動指令和亮度檔位指令后，控制高清圖像采編器進行圖像采集；計算機對高清圖像采編器采集的圖像信息進行解壓后，發送給顯示終端進行顯示。本發明能夠直觀且全面獲取低溫推進劑箱內液體、液面變化情況以及箱內結構體變形信息。

技術領域

本發明涉及一種基于高清攝像的低溫推進劑箱內圖像測量系統，屬于信息感知與識別技術領域。

背景技術

近年來，液氫、液氧等低溫推進劑在運載型號上廣泛使用，低溫液體火箭貯箱一般采用密封結構設計，箱內為黑暗、低溫、高壓且壓力動態變化的環境。在地面進行貯箱試驗時只能依靠箱內液位傳感器對低溫推進劑液面高度、液面晃動等信息進行間接測量，缺乏直接觀測及可視化手段。此外，低溫推進劑在加注、停放及排放階段具有蒸發、沸騰等特性，僅依靠現有液位傳感器不能全面獲取低溫推進劑全部特性信息以及箱內結構體信息。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種基于高清攝像的低溫推進劑箱內圖像測量系統，能夠直觀且全面獲取低溫推進劑箱內液體、液面變化情況以及箱內結構體變形信息。

本發明的技術解決方案是：

一種基于高清攝像的低溫推進劑箱內圖像測量系統，包括照明裝置、高清圖像采編器、電源控制器、系統電池、計算機及顯示終端；

照明裝置和高清圖像采編器位于低溫推進劑箱內，電源控制器、系統電池、計算機及顯示終端位于低溫推進劑箱外；高清圖像采編器與照明裝置安裝于低溫推進劑箱內壁支架上，通過低溫電纜與推進劑箱頂蓋低溫密封插座一端連接，低溫密封插座另一端通過外部線纜與推進劑箱外的電源控制器連接；

電源控制器：接收到計算機的照明裝置啟動指令和亮度檔位指令后，將地面電源的供電電壓提供給照明裝置；接收到計算機的攝像指令后，將地面電源的供電電壓提供給高清圖像采編器；采集照明裝置的溫度信息以及高清圖像采編器的圖像和溫度信息，將接收的圖像信息進行壓縮，將壓縮后的圖像信息以及照明裝置、高清圖像采編器的溫度信息一起傳輸給計算機；

計算機：向電源控制器發送照明裝置啟動指令和亮度檔位指令，在照明裝置啟動時，向電源控制器發送攝像指令；對圖像信息進行解壓后，發送給顯示終端進行顯示。

計算機對圖像信息進行解壓后，首先判斷圖像信息清晰度是否滿足要求，滿足要求則將圖像信息發送給顯示終端進行顯示，如果不滿足要求，則計算機調節照明裝置的亮度檔位指令，再通過電源控制器控制高清圖像采編器拍攝，直到圖像信息清晰度滿足要求。

所述照明裝置為高亮冷光LED陣列，照明裝置的視場角為錐形， LED采用恒流驅動工作模式；

電源控制器根據計算機的亮度檔位指令，在保證照明裝置視場角不變且亮度均勻的前提下，將地面電源的供電電壓提供給照明裝置中相應的LED。

電源控制器實時采集照明裝置和高清圖像采編器的溫度，反饋給計算機；

計算機對照明裝置和高清圖像采編器的溫度進行判斷，當照明裝置或高清圖像采編器的溫度低于內部電子器件正常工作的溫度范圍時，計算機通過電源控制器向照明裝置或高清圖像采編器發送保溫指令。

照明裝置和高清圖像采編器均放置于低溫防護殼體中，兩者均采用恒流源供電，且兩者均具備加溫保護電路，能夠根據保溫指令進行升溫。

照明裝置布局如下：