[發(fā)明專利]一種高溫環(huán)境下溫度變形動態(tài)測量方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010583274.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111721225B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雪;岳孟坤;張金松;屈哲;唐云龍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01N25/20;G01N21/25;G01J5/60;G06T5/00;G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種溫度變形動態(tài)測量方法，其特征在于，包括：

獲取加熱過程中被測物體表面的第一圖像及未加熱時被測物體表面的初始圖像；

根據(jù)第一關(guān)系式對所述初始圖像進(jìn)行修正；并根據(jù)修正后的初始圖像及所述第一圖像，得到所述被測物體的第一變形場；

其中，所述第一關(guān)系式表示所述第一圖像與所述初始圖像中各像素點的亮度變化關(guān)系；

根據(jù)所述第一變形場及第二關(guān)系式對所述第一圖像進(jìn)行修正；并根據(jù)修正后的第一圖像及參考點溫度，得到所述被測物體的溫度場；

其中，所述第二關(guān)系式表示所述第一圖像中各像素點的反射光強(qiáng)度與拍攝所述第一圖像的曝光時間的關(guān)系，所述參考點溫度為拍攝所述第一圖像時所述被測物體表面的單點溫度；

所述第二關(guān)系式包括：紅光通道關(guān)系式和綠光通道關(guān)系式；

所述方法還包括：

獲取未加熱時在不同曝光時間下所拍攝的所述被測物體表面的第二圖像序列；

提取所述第二圖像序列的紅光通道和綠光通道；

通過分別對所述紅光通道和綠光通道中各像素點的灰度值及對應(yīng)的曝光時間進(jìn)行擬合處理，得到所述紅光通道關(guān)系式和所述綠光通道關(guān)系式；

所述根據(jù)所述第一變形場及第二關(guān)系式對所述第一圖像進(jìn)行修正；并根據(jù)修正后的第一圖像及參考點溫度，得到所述被測物體的溫度場，包括：

根據(jù)所述第一變形場分別去除所述第一圖像的紅光通道和綠光通道中的位移值，得到紅光通道中間圖像和綠光通道中間圖像；

根據(jù)拍攝所述第一圖像的曝光時間、紅光通道關(guān)系式、綠光通道關(guān)系式，確定紅光通道灰度值修正量和綠光通道灰度值修正量；

通過所述紅光通道灰度值修正量對所述紅光通道中間圖像的灰度值進(jìn)行修正，得到紅光通道參考圖像；

通過所述綠光通道灰度值修正量對所述綠光通道中間圖像的灰度值進(jìn)行修正，得到綠光通道參考圖像；

根據(jù)所述紅光通道參考圖像、所述綠光通道參考圖像及所述參考點溫度，得到所述被測物體的溫度場。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一關(guān)系式表示所述第一圖像的藍(lán)光通道與所述初始圖像的藍(lán)光通道中各像素點的亮度變化關(guān)系，所述方法還包括：

根據(jù)所述第一圖像中的藍(lán)光通道的灰度值及所述初始圖像中藍(lán)光通道的灰度值，得到所述被測物體的第二變形場；

根據(jù)所述第二變形場去除所述第一圖像的藍(lán)光通道中的位移值，得到藍(lán)光通道中間圖像；

通過對所述藍(lán)光通道中間圖像及所述初始圖像中藍(lán)光通道的各像素點的亮度之差進(jìn)行擬合處理，得到所述第一關(guān)系式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第一關(guān)系式對所述初始圖像進(jìn)行修正；并根據(jù)修正后的初始圖像及所述第一圖像，得到所述被測物體的第一變形場，包括：

根據(jù)所述第一關(guān)系式，確定初始圖像中各像素點的亮度修正量；

通過所述各像素點的亮度修正量對所述初始圖像的藍(lán)光通道進(jìn)行修正，得到藍(lán)光通道參考圖像；

根據(jù)所述藍(lán)光通道參考圖像及所述第一圖像的藍(lán)光通道的灰度值，得到所述第一變形場。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第一關(guān)系式對所述初始圖像進(jìn)行修正；并根據(jù)修正后的初始圖像及所述第一圖像，得到所述被測物體的第一變形場，包括：

根據(jù)所述第一圖像中的藍(lán)光通道的灰度值，及所述初始圖像中藍(lán)光通道的灰度值，得到所述被測物體的第二變形場；

根據(jù)所述第二變形場去除所述第一圖像的藍(lán)光通道中的位移值，得到藍(lán)光通道中間圖像；

通過對所述藍(lán)光通道中間圖像及所述初始圖像的藍(lán)光通道中各像素點的亮度之差進(jìn)行擬合處理，得到所述第一關(guān)系式；

根據(jù)所述第一關(guān)系式對所述初始圖像進(jìn)行修正；并根據(jù)修正后的初始圖像及所述第一圖像，得到所述被測物體的第一變形場；

根據(jù)得到的第一變形場及所述第一圖像的藍(lán)光通道，重復(fù)執(zhí)行得到藍(lán)光通道中間圖像及之后的操作，直至滿足預(yù)設(shè)的迭代條件。