[發(fā)明專利]熱膨脹變形場的測量方法及裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110335204.0
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112986321B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雪;岳孟坤;王錦陽;張金松;唐云龍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01N3/42;G01N3/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種熱膨脹變形場的測量方法，其特征在于，所述方法包括：

對被測物體進行接觸式掃描，獲取所述被測物體的表面形貌特征，并根據(jù)所述被測物體的表面形貌特征得到所述被測物體表面在參考溫度下的第一高度特征矩陣以及在目標溫度下的第二高度特征矩陣，其中，所述目標溫度高于所述參考溫度；

根據(jù)所述第一高度特征矩陣，確定第一灰度圖像；

根據(jù)所述第二高度特征矩陣，確定第二灰度圖像；

根據(jù)所述第一灰度圖像以及所述第二灰度圖像，確定所述被測物體表面在目標溫度下的變形場；

其中，所述獲取所述被測物體的表面形貌特征，并根據(jù)所述被測物體的表面形貌特征得到所述被測物體表面在參考溫度下的第一高度特征矩陣以及在目標溫度下的第二高度特征矩陣，包括：

獲取未加熱時所述被測物體表面的高度特征矩陣以及加熱過程中所述被測物體表面在M個目標溫度下的第二高度特征矩陣；

針對每個目標溫度，確定對應的參考溫度以及所述被測物體表面在所述參考溫度下的第一高度特征矩陣，M為正整數(shù)，

其中，加熱過程是在惰性氣體的存在條件下進行的；

所述第一高度特征矩陣包括多個像素點的高度信息，其中，所述根據(jù)所述第一高度特征矩陣，確定第一灰度圖像，包括：根據(jù)每個像素點的高度信息、所述高度特征矩陣中的最大高度信息、所述高度特征矩陣中的最小高度信息以及圖像位數(shù)，確定每個像素點的灰度信息；根據(jù)所有像素點的灰度信息，確定所述第一灰度圖像；

所述第二高度特征矩陣包括多個像素點的高度信息，其中，所述根據(jù)所述第二高度特征矩陣，確定第二灰度圖像，包括：根據(jù)每個像素點的高度信息、所述高度特征矩陣中的最大高度信息、所述高度特征矩陣中的最小高度信息以及圖像位數(shù)，確定每個像素點的灰度信息；根據(jù)所有像素點的灰度信息，確定所述第二灰度圖像；

所述根據(jù)所述第一灰度圖像以及所述第二灰度圖像，確定所述被測物體表面在目標溫度下的變形場，包括：根據(jù)所述第一灰度圖像以及所述第二灰度圖像，基于數(shù)字圖像相關(guān)法確定所述變形場。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述M個目標溫度按照溫度從低到高排序，

其中，所述針對每個目標溫度，確定對應的參考溫度以及所述被測物體表面在所述參考溫度下的第一高度特征矩陣，包括：

對于第i個目標溫度，將所述未加熱時的高度特征矩陣以及第i-1個目標溫度下的第二高度特征矩陣，確定為所述參考溫度下的第一高度特征矩陣，其中，i為整數(shù)，1i≤M。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述被測物體表面包括用于生成高度特征矩陣的特征標記，

其中，所述特征標記包括所述被測物體表面上微納尺度的高度特征和/或通過預設(shè)方式確定的高度特征，所述預設(shè)方式包括光刻、微納加工以及噴涂超細散斑中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述數(shù)字圖像相關(guān)法中的相關(guān)系數(shù)是根據(jù)直接互相關(guān)函數(shù)、標準化互相關(guān)函數(shù)、標準化協(xié)方差互相關(guān)函數(shù)以及最小平方距離相關(guān)函數(shù)中的一種確定的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述被測物體是將待測試樣切割得到的，所述被測物體的表面依次經(jīng)過打磨處理、拋光處理、去除表面殘余應力處理及超聲清洗處理。