[發明專利]一種紅外熱像式航空油料液面檢測方法

在審

• 申請號: 201911301252.7
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111006744A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 李承吉;孫敬;胥海;劉祺
• 申請（專利權）人: 北京德火科技有限責任公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292;G01C3/00
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所(普通合伙) 11310
• 代理人: 張江涵

一種紅外熱像式航空油料液面檢測方法，包括以下步驟：(1)放置紅外熱像儀；(2)在油罐頂線內找一個點，記為a點；(3)從a點吊一條鉛垂線，在鉛垂線上任意一位置標記為b點；(4)量取紅外熱像儀至a點距離，記為La；(5)量取紅外熱像儀至b點距離，記為Lb；(6)在紅外熱像圖中識別并標注好a點和b點；(7)將La、Lb的長度和油罐實際的標稱高度h作為參數，將二維圖像中a點、b點坐標點轉換為三維空間的立體空間坐標點Va、Vb，(8)在ab線上采用圖像分析方法判斷出圖片色差最明顯之處，記為c點；(9)根據c位置獲得一條方向向量dc，得到c點的三維坐標點Vc，(10)計算Vc點至Va點的距離，記為lac，最后取得液面高度L。

技術領域

本發明涉及一種液面檢測方法，尤其涉及一種航空油料液面檢測方法。

背景技術

航空油灌中的液面高度檢測對于航空油料的運輸、存儲和使用都有著非常重要的意義，一直以來航空油灌中液面高度的檢測都是通過使用高精度的液位計。液位儀檢測方法的一個問題是液位儀作為一種存在物理運動的器件仍然是存在一定物理故障的概率的，由于油罐中并無備份系統，當器件出現故障時，如果需要在非常短的時間內獲取相對比較可靠的液位高度時比較困難的。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供以下方案：

一種紅外熱像式航空油料液面檢測方法，應用于至少包括紅外熱像儀、測距儀的系統；其中紅外熱像儀用于將油罐轉化為二維熱像圖并確定油罐上需求點二維坐標，測距儀用于測量紅外熱像儀與油罐上需求點距離；所述方法：

獲取油罐頂線內的參考點a，以及在該參考點a的垂線上的第二參考點b；

使得紅外熱像儀對準a點并使用測距儀量取紅外熱像儀至a點距離，記為La；使得紅外熱像儀對準b點并使用測距儀量取紅外熱像儀至b點距離，記為Lb；

在二維熱像圖中確定a點的坐標[ax，ay]和b點的坐標[bx，by]；

在二維熱成像圖中在ab線上采用圖像分析方法判斷出圖片色差最明顯之處，記為c點，且c點坐標記為[cx，cy]；其具體操作的流程如下：

(1)放置測距儀及紅外熱像儀，并將航空油罐罐體攝入紅外熱像儀內；

(2)在油罐頂線內找一個點，記為a點；

(3)從a點吊一條鉛垂線，在鉛垂線上任意一位置標記為b點，并在b點處固定一標識物體；

(4)轉動紅外熱像儀對準a點并使用測距儀量取紅外熱像儀至 a點距離，記為La；

(5)轉動紅外熱像儀對準b點并使用測距儀量取紅外熱像儀至 b點距離，記為Lb；

(6)在二維熱像圖中識別并標注好a點的坐標[ax，ay]和b點的坐標[bx，by]；

(7)在二維熱成像圖中在ab線上采用圖像分析方法判斷出圖片色差最明顯之處，記為c點，且c點坐標記為[cx，cy]；

將標記了a點、b點、c點及其坐標的二維熱像圖及La、Lb傳輸至液面分析系統進行液面高度計算分析，液面分析系統的計算過程為：

(1)將La、Lb的長度和油罐實際的標稱高度h作為參數，將二維圖像中a點、b點坐標點轉換為以紅外熱像儀為原點的三維空間的立體空間坐標點Va、Vb，已知二維熱像圖圖分辨率為pw、ph，a點在二維熱像圖中的二維坐標記為[ax，ay]，b點在二維熱像圖中的二維坐標記為[bx，by]，紅外熱像儀的水平視場角記為hfov，垂直視場角記為vfov，PI為3.1415926，轉換公式如下：

Va＝normalize(ax-2.0*ph*hfov/vfov,ph/2.0-ay,ph/2.0/ tan(vfov/2.0*PI/180.0))*La；