[發(fā)明專利]基于激勵(lì)源與容性阻尼模型的金屬容器氣密性紅外檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210007122.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114383789A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方薇;費(fèi)海強(qiáng);張冬英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01M3/32
• 分類號(hào): G01M3/32;G01M3/04;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/174
• 代理公司: 合肥國(guó)和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

1.一種基于激勵(lì)源與容性阻尼模型的金屬容器氣密性紅外檢測(cè)方法，金屬容器氣密性紅外檢測(cè)裝置包括激勵(lì)源組件和電控組件，所述的電控組件包括紅外相機(jī)(8)，紅外相機(jī)(8)和金屬待測(cè)件(6)均放置于抗干擾裝置(9)內(nèi)，紅外相機(jī)(8)的數(shù)據(jù)輸出端、控制信號(hào)輸入端均與上位機(jī)(11)相連，自動(dòng)控制裝置(5)的數(shù)據(jù)輸出端與上位機(jī)(11)相連，溫度傳感器(7)、壓力傳感器(4)和流量傳感器(10)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端均與自動(dòng)控制裝置(5)相連；其特征在于，所述的金屬容器氣密性紅外檢測(cè)方法包括以下步驟：

11)檢測(cè)工作的預(yù)準(zhǔn)備：進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置溫差閾值、加壓閾值；

12)熱源激勵(lì)：通過(guò)自動(dòng)控制裝置(5)關(guān)閉第一進(jìn)閥、打開第二進(jìn)閥、關(guān)閉第三進(jìn)閥、打開第一出閥，向金屬待測(cè)件(6)內(nèi)通入高于50℃熱氣；

13)紅外相機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：上位機(jī)(11)通過(guò)紅外相機(jī)(8)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取金屬待測(cè)件(6)表面平均溫度與室溫；

14)熱源激勵(lì)的關(guān)閉：當(dāng)金屬待測(cè)件(6)表面平均溫度與室溫相差高于10℃時(shí)，關(guān)閉自動(dòng)控制裝置(5)的第二進(jìn)閥，停止進(jìn)氣；

15)熱源激勵(lì)過(guò)程重復(fù)n次，熱源激勵(lì)過(guò)程為：打開自動(dòng)控制裝置(5)的第一進(jìn)閥，向金屬待測(cè)件(6)內(nèi)部加壓，直到壓力上升至0.5mpa；打開自動(dòng)控制裝置(5)的第三進(jìn)閥、關(guān)閉第一出閥，金屬待測(cè)件(6)對(duì)外泄氣，直到壓力下降到0.11mpa；

16)上位機(jī)進(jìn)行氣密性計(jì)算分析：上位機(jī)(11)獲取紅外相機(jī)(8)、溫度傳感器(7)、壓力傳感器(4)和流量傳感器(10)的數(shù)據(jù)，基于激勵(lì)源和容性阻尼模型得到溫度傳感器(7)、壓力傳感器(4)的最優(yōu)激勵(lì)閾值數(shù)據(jù)，進(jìn)行氣密性紅外檢測(cè)，得到準(zhǔn)確定位的泄漏位置坐標(biāo)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激勵(lì)源與容性阻尼模型的金屬容器氣密性紅外檢測(cè)方法，其特征在于，所述上位機(jī)進(jìn)行氣密性計(jì)算分析包括以下步驟：

21)對(duì)采集的紅外圖像，采用連續(xù)幀差方差法進(jìn)行泄漏檢測(cè)：

利用雙邊濾波對(duì)時(shí)序圖像進(jìn)行預(yù)處理，處理后圖像用h(i，j)表示，序列里的第k-1幀和第k幀分別用h_k-1(i，j)和h_k(i，j)來(lái)表示；

其差分過(guò)程如下所示：

R_(k-1，k)(i，j)＝|h_k(i，j)-h_k-1(i，j)|，

得到序列差分圖像R_(k-1，k)(i，j)后計(jì)算方差如下所示：

式中R_(k-1，k)(i，j)是序列差分圖像灰度值矩陣，P(i，j)是差分圖像均值，R_(k-1，k)(i，j)為均值圖像灰度值矩陣，C(i，j)是差分圖像方差，n為圖像總幀數(shù)；

式中D(i，j)為閾值分割結(jié)果圖像，其中值為255的像素點(diǎn)(i，j)為疑似泄漏位置，T為分割閾值，此處為0.9×MAX()C(i,j)；

22)采用幀差概率法進(jìn)行分析泄漏點(diǎn)判定與驗(yàn)證，步驟如下：

221)用上述21)步驟計(jì)算得到的D(i，j)方差矩陣，定義為所有可疑泄漏點(diǎn)坐標(biāo)集；

222)對(duì)集合里的每個(gè)像素點(diǎn)坐標(biāo)(i，j)，計(jì)算在幀序列圖的灰度值變化次數(shù)占總次數(shù)的比例；

223)設(shè)定閾值用以判定此坐標(biāo)(i，j)是否為泄漏點(diǎn)，閾值設(shè)定如下所示：

其中，g_k(i，j)是對(duì)每幅幀差圖像的閾值分割結(jié)果，(i，j)取D(i，j)中值為255的像素點(diǎn)；

其中，n為幀差圖像的個(gè)數(shù)，f(i，j)是幀差概率結(jié)果；

閾值r為泄漏點(diǎn)灰度值變化量，對(duì)此變化量進(jìn)行歸一化處理后，其值隨不同的加壓大小而變化，在此設(shè)為0.8；閾值p為變化幀數(shù)占總幀數(shù)的概率大小，其大小與加壓頻率有關(guān)，在此設(shè)為0.3。