[發明專利]飛機機翼表面上結冰三維冰型的實時獲取系統

有效

• 申請號: 202010534298.X
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN112836561B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 金哲巖;鄭誠毅;黎先平;趙賓賓;東喬天
• 申請（專利權）人: 同濟大學;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06T17/00;B64D15/20;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/90
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種飛機機翼表面上結冰三維冰型的實時獲取系統，其特征在于，包括：

安裝在飛機舷窗內側的CCD相機群；

光源系統，為安裝在飛機舷窗內側的探測光源，以及安裝在翼梢小翼內側的輔助光源；

在機翼表面設置標志若干個，形成三維重構的空間位置參考；

安裝在飛機內部的延時脈沖發生器；

計算機；

延時脈沖發生器連接所述CCD相機群并發出脈沖控制信號，使得CCD相機群能同步拍攝；

所述計算機與所述CCD相機、延時脈沖發生器和光源系統連接，用于控制光源的開關、延時脈沖發生器的運行，以及完成相機群拍攝后圖片的儲存工作，并對后續圖片進行處理、三維冰型模型進行重構；

構建光源系統，包括探測光源、輔助光源和反射板；

所述探測光源安裝在飛機舷窗內側；所述輔助光源，設置于探測光源的相對側，在機翼的翼梢小翼處布置一個輔助光源；

在被測冰周圍設置反射板供輔助光源投射光束至反射板上形成為圓形光斑；結冰整體處于所述光斑內，通過明暗的強烈對比使外部輪廓更明顯；同時，反射的光線穿過冰，在冰的內部產生折射，通過調整輔助光源的入射角度，提供一個反向誤差。

2.如權利要求1所述的飛機機翼表面上結冰三維冰型的實時獲取系統，其特征在于，光源的角度和強度經過校驗，光源調試流程為：

S1.1，首先確定相機個數、探測光源個數；

S1.2,預設和調整探測光源、輔助光源的強度和角度；

S1.3，拍攝結冰，得到結冰圖像；

S1.4，將彩圖灰度化；

S1.5，偏轉輔助光源選擇機翼不同部位視為反射板，使得結冰置于放射光斑內，同時通過調整輔助光源的入射角度，使反向誤差效果最佳，當相機和光源的位置確定時，會得到一個結冰圖像的灰度值比值，取灰度值比值最大值，即相機及光源的最佳位置；

以此來確定探測光源、輔助光源的強度及角度值；否則繼續S1.2調整步驟；

S1.6，固定探測光源、輔助光源的強度及角度。

3.如權利要求1所述的飛機機翼表面上結冰三維冰型的實時獲取系統，其特征在于，選擇機翼表面充當反射板。

4.一種如權利要求1所述的飛機機翼表面上結冰三維冰型的實時獲取系統，其特征在于：

飛機飛行中，通過系統改變相機焦距以及輔助光源的角度，適時調整更換結冰區域，即偏移監測結冰重建區域，以達到對機翼前緣全方位進行監測。