[發明專利]多參數同步測量方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202110053976.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112683338B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 馮雪;張金松;唐云龍;王錦陽;岳孟坤;屈哲
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種多參數同步測量方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取被測物的表面在未加熱時的初始圖像、所述被測物的表面在加熱過程中的考核圖像及所述被測物的表面的參考點在加熱過程中的參考溫度；

對所述初始圖像、所述考核圖像進行通道分離，確定所述初始圖像及所述考核圖像的各個通道的光強，所述通道包括紅光通道、綠光通道及藍光通道；

根據所述考核圖像的紅光通道的光強、所述參考點的參考溫度、所述參考點的紅光通道的光強確定所述被測物的表面的溫度場；

根據所述被測物的表面的溫度場對所述考核圖像的綠光通道的光強進行校正，并利用校正后的所述考核圖像的綠光通道的光強、所述初始圖像的綠光通道的光強確定所述被測物的表面的離面位移場，其中，所述離面位移場包括離面位移；

根據所述初始圖像的藍光通道的光強、所述考核圖像的藍光通道的光強確定所述被測物的表面的變形場，

所述獲取被測物的表面在未加熱時的初始圖像，包括：

利用綠光光源產生綠色激光照射所述被測物在所述被測物的表面生成干涉散斑，并利用藍光光源照射所述被測物，采集所述被測物的表面未加熱時的初始圖像，

所述根據所述考核圖像的紅光通道的光強、所述參考點的參考溫度、所述參考點的紅光通道的光強確定所述被測物的表面的溫度場，包括：

根據所述考核圖像的曝光時間及第一映射關系、第二映射關系分別獲取所述考核圖像的紅光通道的第一校正值、第二校正值，利用所述考核圖像的紅光通道的第一校正值、第二校正值對所述考核圖像的紅光通道的光強進行校正，確定校正后的所述考核圖像的紅光通道的光強，其中，所述第一映射關系包括曝光時間與藍光對紅光通道的影響值的映射關系，所述第二映射關系包括曝光時間與綠光對紅光通道的影響值的映射關系；

根據所述考核圖像的曝光時間及所述第一映射關系、所述第二映射關系分別獲取所述參考點的紅光通道的第一校正值、第二校正值，利用所述參考點的紅光通道的第一校正值、第二校正值對所述參考點的紅光通道的光強進行校正，確定校正后的所述參考點的紅光通道的光強；

利用校正后的所述考核圖像的紅光通道的光強、校正后的所述參考點的紅光通道的光強及所述參考點的參考溫度確定所述被測物的表面的溫度場。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取被測物的表面在未加熱時的初始圖像、所述被測物的表面在加熱過程中的考核圖像及所述被測物的表面的參考點在加熱過程中的參考溫度，包括：

加熱所述被測物，采集多個時刻所述被測物的表面的考核圖像及標定的參考點的參考溫度，直到所述被測物的溫度達到預設溫度。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用校正后的所述考核圖像的紅光通道的光強、校正后的所述參考點的紅光通道的光強及所述參考點的參考溫度確定所述被測物的表面的溫度場，包括：

求取校正后的所述考核圖像的紅光通道的光強的自然對數與校正后的所述參考點的紅光通道的光強的自然對數的差值；

求取所述紅光通道的波長、所述差值的乘積；

根據所述乘積、所述參考點的參考溫度及普朗克第二輻射常數，確定所述被測物的表面的溫度場。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述被測物的表面的溫度場對所述考核圖像的綠光通道的光強進行校正，包括：

根據所述被測物的表面的溫度場及第六映射關系確定第三校正值，其中，所述第六映射關系包括溫度與溫度對綠光通道的影響值的映射關系；

利用所述第三校正值對所述考核圖像的綠光通道的光強進行校正。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述被測物的表面的溫度場對所述考核圖像的綠光通道的光強進行校正，還包括：

根據所述考核圖像的曝光時間及第四映射關系確定第四校正值，其中，所述第四映射關系包括曝光時間與藍光對綠光通道的影響值的映射關系；

根據所述考核圖像的曝光時間及第五映射關系確定第五校正值，其中，所述第五映射關系包括曝光時間與綠光對綠光通道的影響值的映射關系；

根據所述第三校正值、所述第四校正值、所述第五校正值對所述考核圖像的綠光通道的光強進行校正。