[發(fā)明專利]一種利用紫外熒光標(biāo)記同步測量變形和溫度的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110256775.5
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112884751B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雪;王錦陽;張金松;岳孟坤;唐云龍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90;G06N3/04;G06N3/08
• 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

1.一種利用紫外熒光標(biāo)記同步測量變形和溫度的裝置，其特征在于，包括：試驗考核倉，位于試驗考核倉內(nèi)部的夾持裝置、紫外熒光劑噴灑裝置、加熱設(shè)備、補(bǔ)償光源、圖像采集設(shè)備，計算設(shè)備；其中，

所述夾持裝置用于固定試件；

所述紫外熒光劑噴灑裝置用于在試件表面噴灑紫外熒光劑；

所述加熱設(shè)備用于對所述試件表面進(jìn)行加熱；

所述補(bǔ)償光源包括紫外補(bǔ)償光源和藍(lán)光補(bǔ)償光源，所述紫外補(bǔ)償光源用于向所述試件表面照射紫外光；所述藍(lán)光補(bǔ)償光源，用于向所述試件表面照射藍(lán)光；

所述圖像采集設(shè)備包括：紫外圖像采集設(shè)備，用于獲取所述試件表面在加熱狀態(tài)下的第一圖像；彩色圖像采集設(shè)備，用于獲取所述試件表面在加熱狀態(tài)下的第二圖像；

所述計算設(shè)備與所述圖像采集設(shè)備通信連接，用于將所述第一圖像輸入訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到所述試件表面的變形場，根據(jù)所述第二圖像，獲取所述試件表面溫度場；

所述裝置還包括：

紅外測溫儀，固定于所述試驗考核倉內(nèi)部，用于檢測所述試件表面測溫點(diǎn)的溫度；

所述計算設(shè)備還用于，獲取所述紅外測溫儀檢測的所述試件表面測溫點(diǎn)的溫度，以及所述第二圖像中的顏色信息；

根據(jù)所述測溫點(diǎn)的溫度和顏色信息，確定溫度影響系數(shù)，所述溫度影響系數(shù)用于表征第二圖像中的顏色信息和所述試件表面溫度之間的關(guān)系；

根據(jù)所述第二圖像中的各點(diǎn)的顏色信息和所述溫度影響系數(shù)，確定所述各點(diǎn)的溫度；

基于所述各點(diǎn)的溫度得到所述試件表面的溫度場。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

紫外濾波片，加裝于所述紫外圖像采集設(shè)備的鏡頭前端，與所述紫外補(bǔ)償光源配合使用，用于濾除進(jìn)入所述紫外圖像采集設(shè)備鏡頭的除紫外光以外的其它光；

藍(lán)光濾波片，加裝于所述彩色圖像采集設(shè)備的鏡頭前端，與所述藍(lán)光補(bǔ)償光源配合使用，用于濾除進(jìn)入所述彩色圖像采集設(shè)備鏡頭的除藍(lán)光以外的其它光。

3.一種利用紫外熒光標(biāo)記同步測量變形和溫度的方法，其特征在于，包括：

控制紫外熒光劑噴灑裝置在試件表面噴灑紫外熒光劑；

控制紫外補(bǔ)償光源照射所述試件表面，使所述紫外熒光劑發(fā)光，獲取所述試件表面在加熱狀態(tài)下的第一圖像；

控制藍(lán)色補(bǔ)償光源照射所述試件表面，獲取所述試件表面在加熱狀態(tài)下的第二圖像；

將所述第一圖像輸入訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到所述試件表面的變形場；

根據(jù)所述第二圖像，獲取所述試件表面溫度場；

所述根據(jù)所述第二圖像，獲取所述試件表面溫度場，具體包括：

獲取所述試件表面測溫點(diǎn)的溫度，以及所述第二圖像中的顏色信息；

根據(jù)所述測溫點(diǎn)的溫度和顏色信息，確定溫度影響系數(shù)，所述溫度影響系數(shù)用于表征第二圖像中的顏色信息和所述試件表面溫度之間的關(guān)系；

根據(jù)所述第二圖像中的各點(diǎn)的顏色信息和所述溫度影響系數(shù)，確定所述各點(diǎn)的溫度；

基于所述各點(diǎn)的溫度得到所述試件表面的溫度場。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二圖像中的顏色信息包括：

紅光通道的光強(qiáng)、綠光通道的光強(qiáng)、紅光波長、綠光波長；

所述根據(jù)所述測溫點(diǎn)的溫度和顏色信息，確定溫度影響系數(shù)，包括：

確定所述測溫點(diǎn)的所述紅光通道光強(qiáng)和所述綠光通道光強(qiáng)的第一光強(qiáng)比值；

根據(jù)所述測溫點(diǎn)的溫度，以及所述測溫點(diǎn)的所述第一光強(qiáng)比值、紅光波長、綠光波長，第二普朗克輻射常數(shù)，確定所述溫度影響系數(shù)；

所述根據(jù)所述第二圖像中的各點(diǎn)的顏色信息和所述溫度影響系數(shù)，確定所述各點(diǎn)的溫度，包括：

確定所述第二圖像中的各點(diǎn)的紅光通道光強(qiáng)和綠光通道光強(qiáng)的第二光強(qiáng)比值；

根據(jù)所述溫度影響系數(shù)，以及所述第二圖像中各點(diǎn)的所述第二光強(qiáng)比值、紅光波長、綠光波長、第二普朗克輻射常數(shù)，確定所述第二圖像中各點(diǎn)的溫度。