[實(shí)用新型]用于高溫狹窄腔體內(nèi)部檢測(cè)的視覺(jué)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921855134.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211352275U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張青川;薛偉偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/225
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/225;H04N5/235;G02B27/28;G01B11/02;G01B11/16
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 方丁一

一種用于高溫狹窄腔體內(nèi)部檢測(cè)的視覺(jué)裝置，包括：像素偏振相機(jī)(1)，設(shè)于高溫狹窄腔體外部；高溫光學(xué)鏡筒(2)，設(shè)于高溫狹窄腔體內(nèi)部，高溫光學(xué)鏡筒(2)內(nèi)部設(shè)有半透反射鏡(3)、反射鏡(4)、第一偏振鏡(5)及第二偏振鏡(6)，第一偏振鏡(5)與第二偏振鏡(6)的檢偏角正交；物體反射的光線(xiàn)經(jīng)第一偏振鏡(5)偏振后，再經(jīng)半透反射鏡(3)反射，進(jìn)入像素偏振相機(jī)(1)成像；物體反射的光線(xiàn)經(jīng)第二偏振鏡(6)偏振后，再經(jīng)反射鏡(4)反射，進(jìn)入像素偏振相機(jī)(1)成像；頻閃照明系統(tǒng)，用于設(shè)置成像的曝光時(shí)間。該裝置滿(mǎn)足高溫狹窄腔體內(nèi)部的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了小體積設(shè)備對(duì)高溫內(nèi)部的三維數(shù)字圖像相關(guān)形貌、位移和變形測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)及監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高溫狹窄腔體內(nèi)部檢測(cè)的視覺(jué)裝置。

背景技術(shù)

高溫環(huán)境下機(jī)械構(gòu)件的位移和應(yīng)變?cè)诰€(xiàn)檢測(cè)需求廣泛但難度較大，尤其對(duì)于航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等封閉狹窄環(huán)境，留給檢測(cè)設(shè)備的空間十分狹小，同時(shí)其環(huán)境溫度可能在500到1200攝氏度之間，工況十分惡劣。其葉片在高速旋轉(zhuǎn)工況下的應(yīng)變場(chǎng)測(cè)量，一直以來(lái)是業(yè)界期待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

常規(guī)立體數(shù)字圖像相關(guān)或其它計(jì)算機(jī)雙目立體視覺(jué)應(yīng)用中，需要使用兩臺(tái)類(lèi)似的相機(jī)，以一定的立體視角觀(guān)察被測(cè)對(duì)象。為此，需要使用協(xié)調(diào)兩臺(tái)相機(jī)同時(shí)曝光的硬件同步器和專(zhuān)用支撐支架固定相機(jī)。其體積大，無(wú)法適應(yīng)上述超高溫狹窄腔體內(nèi)部檢測(cè)。常規(guī)單相機(jī)雙目檢測(cè)方法往往使用切分畫(huà)面的雙目觀(guān)察裝置使用相機(jī)的部分靶面成像，其視角較為有限，難以滿(mǎn)足測(cè)量環(huán)境參數(shù)的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種用于高溫狹窄腔體內(nèi)部檢測(cè)的視覺(jué)裝置，用于至少部分解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。

(二)技術(shù)方案

本實(shí)用新型一方面提供一種視覺(jué)裝置，用于高溫狹窄腔體內(nèi)部的物體檢測(cè)，包括：像素偏振相機(jī)1，設(shè)于高溫狹窄腔體外部；高溫光學(xué)鏡筒2，設(shè)于高溫狹窄腔體內(nèi)部，上述高溫光學(xué)鏡筒2內(nèi)部設(shè)有半透反射鏡3、反射鏡4、第一偏振鏡5及第二偏振鏡6，其中，上述第一偏振鏡5與上述第二偏振鏡6的檢偏角正交；其中，物體反射的光線(xiàn)經(jīng)上述第一偏振鏡5 偏振后，再經(jīng)上述半透反射鏡3反射，進(jìn)入上述像素偏振相機(jī)1成像；物體反射的光線(xiàn)經(jīng)上述第二偏振鏡6偏振后，再經(jīng)上述反射鏡4反射，進(jìn)入上述像素偏振相機(jī)1成像；頻閃照明系統(tǒng)，用于設(shè)置像素偏振相機(jī)1在成像過(guò)程中的曝光時(shí)間。

可選地，其中像素偏振相機(jī)1為單靶面像素偏振相機(jī)或基于偏振分光的雙高速相機(jī)。

可選地，單靶面像素偏振相機(jī)每秒可拍攝30～200幀，基于偏振分光的雙高速相機(jī)每秒可拍攝2萬(wàn)幀～50萬(wàn)幀。

可選地，基于偏振分光的雙高速相機(jī)包括分光裝置，一對(duì)偏振片和兩臺(tái)高速相機(jī)。

可選地，頻閃照明系統(tǒng)包括：頻閃光源10、控制模塊、頻閃光源驅(qū)動(dòng)電路以及頻閃檢測(cè)模塊；控制模塊用于根據(jù)指令控制頻閃光源驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)頻閃光源發(fā)出按照預(yù)設(shè)頻率閃爍的光，以控制像素偏振相機(jī)1在成像過(guò)程中的曝光時(shí)間；頻閃檢測(cè)模塊用于對(duì)按照預(yù)設(shè)頻率閃爍的光進(jìn)行測(cè)量。

可選地，控制模塊包括嵌入式微處理器及可編程邏輯陣列芯片。

可選地，頻閃光源驅(qū)動(dòng)電路包括可調(diào)電源、高速場(chǎng)效應(yīng)晶體管及高速場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器。

可選地，頻閃檢測(cè)模塊包括跨阻運(yùn)算放大器及硅光二極管。

可選地，頻閃照明系統(tǒng)還包括：弧形反光鏡11，用于將頻閃光源10 發(fā)射的光線(xiàn)導(dǎo)入高溫光學(xué)鏡筒2。

可選地，上述高溫光學(xué)鏡筒2的外徑大小為1厘米至2厘米。

(三)有益效果