[發(fā)明專利]一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010151564.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111208165A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏曉陽(yáng);王運(yùn)方;李琰;崔愷;許宜菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北新天科創(chuàng)新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N25/00
• 分類號(hào): G01N25/00;G01N21/3563;G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 上海驍象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 趙俊寅

1.一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的裝置，其特征在于：包括紅外探照燈、紅外鏡頭、光柵陣列、紅外探測(cè)器、光電變換電路、紅外圖像，紅外變像管和可見(jiàn)光圖像；

所述紅外探照燈向風(fēng)機(jī)葉片發(fā)射紅外光線，所述紅外鏡頭用于接收經(jīng)風(fēng)機(jī)葉片反射后的紅外光線，所述光柵陣列用于對(duì)紅外光線進(jìn)行聚光處理，所述紅外探測(cè)器用于接收聚光后的紅外光線并將其傳輸?shù)焦怆娮儞Q電路上，所述光電變換電路用于將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)并產(chǎn)生記錄風(fēng)機(jī)葉片損傷信息的紅外圖像，所述紅外變像管用于將紅外圖像轉(zhuǎn)換為人眼可見(jiàn)的可見(jiàn)光圖像，所述紅外圖像和可見(jiàn)光圖像通過(guò)無(wú)線網(wǎng)路傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)；所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)用于將紅外圖像輸入至紅外圖像分類系統(tǒng)進(jìn)行分類和匯總。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的裝置，其特征在于：所述紅外圖像分類系統(tǒng)包括紅外圖像預(yù)處理模塊，所述紅外圖像預(yù)處理模塊用于將紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理操作后輸入到紅外圖像目標(biāo)分割模塊，所述紅外圖像目標(biāo)分割模塊用于將紅外圖像進(jìn)行圖像切片、選定有效信息操作后輸入到紅外特征提取模塊，所述紅外特征提取模塊用于對(duì)風(fēng)機(jī)葉片信息有效特征進(jìn)行篩選并輸入至紅外圖像分類識(shí)別模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1）由無(wú)人機(jī)平臺(tái)攜帶權(quán)利1-2任意一項(xiàng)所述的探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的裝置至風(fēng)機(jī)葉片表面；

步驟2）由紅外探照燈沿著風(fēng)機(jī)葉片的根部至葉尖或葉尖至根部發(fā)射紅外光線進(jìn)行探照；

步驟3）調(diào)整紅外鏡頭的視角，使其能夠接收到來(lái)自風(fēng)機(jī)葉片區(qū)域反射的紅外光線；

步驟4）接收到的紅外光線由光柵陣列聚光后進(jìn)入紅外探測(cè)器，并照射到光電轉(zhuǎn)換電路上，由光電轉(zhuǎn)換電路將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路后產(chǎn)生記錄風(fēng)機(jī)葉片損傷信息的紅外圖像；

步驟5）將紅外圖像通過(guò)無(wú)線網(wǎng)路傳輸?shù)姆绞酱鎯?chǔ)在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上；

步驟6）由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)將接收的紅外圖像輸入至紅外圖像分類系統(tǒng)依次進(jìn)行預(yù)處理、特征提取和分類匯總，得到風(fēng)機(jī)葉片14的缺陷特征圖片；

步驟7）調(diào)用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的葉片失效庫(kù)，將葉片失效庫(kù)的風(fēng)機(jī)葉片典型失效圖像進(jìn)行機(jī)器訓(xùn)練，通過(guò)多組訓(xùn)練結(jié)果產(chǎn)生清晰標(biāo)準(zhǔn)的失效缺陷識(shí)別功能；然后將步驟6）所得到的風(fēng)機(jī)葉片的缺陷特征圖片與葉片失效庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)缺陷識(shí)別功能對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果的相似程度作為葉片失效評(píng)分輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的方法，其特征在于：所述步驟4）中的紅外圖像經(jīng)由紅外變像管轉(zhuǎn)換為人眼可見(jiàn)的可見(jiàn)光圖像，所述可見(jiàn)光圖像與紅外圖像均通過(guò)無(wú)線網(wǎng)路傳輸?shù)姆绞酱鎯?chǔ)在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的方法，其特征在于，所述步驟6）包括以下步驟：

步驟6.1）由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)將接收的紅外圖像輸入至紅外圖像預(yù)處理模塊進(jìn)行讀取、圖像增加的預(yù)處理操作后再輸入到紅外圖像目標(biāo)分割模塊；

步驟6.2）由紅外圖像目標(biāo)分割模塊進(jìn)行圖像切片、選定有效信息操作后再輸入到紅外特征提取模塊；

步驟6.3）由紅外特征提取模塊對(duì)風(fēng)機(jī)葉片信息有效特征進(jìn)行篩選后，輸入至紅外圖像分類識(shí)別模塊對(duì)葉片損傷狀況特征進(jìn)行相關(guān)分類和匯總；得到風(fēng)機(jī)葉片的缺陷特征圖片；

步驟6.4）調(diào)用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的葉片失效庫(kù)，將葉片失效庫(kù)的風(fēng)機(jī)葉片典型失效圖像進(jìn)行機(jī)器訓(xùn)練，通過(guò)多組訓(xùn)練結(jié)果產(chǎn)生清晰標(biāo)準(zhǔn)的失效缺陷識(shí)別功能；然后將步驟6.3）所得到的風(fēng)機(jī)葉片的缺陷特征圖片與葉片失效庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)缺陷識(shí)別功能對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果的相似程度作為葉片失效評(píng)分輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于紅外成像技術(shù)探測(cè)風(fēng)機(jī)葉片損傷的方法，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)葉片失效庫(kù)中的葉片損傷形式包括葉片開(kāi)裂、葉片掉漆、葉片污漬和葉片受到雷擊。