[發明專利]一種基于X光成像的面積實時解算方法

在審

• 申請號: 202210142374.1
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114519735A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 莫林紅;韋祖品;全文龍
• 申請（專利權）人: 西安岳恒機電工程有限責任公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/80;G06T11/00
• 代理公司: 西安尚睿致誠知識產權代理事務所(普通合伙) 61232
• 代理人: 何凱英

本發明涉及一種基于X光成像的面積實時解算方法，包括以下步驟：1)、將金屬標定板放置在X光機的拍攝中心位置，采集其圖像，并基于圖像的像素和其實際長度建立長度與像素的映射關系；2)、取下金屬標定板并將被測對象放置在X光機的拍攝中心位置，實時其圖像；3)、對每一張圖像進行離散化處理；4)、進行二值化處理，將每一張圖像處理為0或1的二維矩陣；5)、統計存儲每一張圖像中所有數值為1的點，求和得出對應的像素點數并根據映射關系轉換為面積；6)、基于面積及其拍攝時間繪制時間?面積曲線，得出面積變化過程。其可以應用在固體火箭發動機等高溫工作環境下，且測試結果準確可信，具有普適性。

技術領域

本發明屬于測試技術領域，涉及一種面積實時解算方法，尤其是一種基于X光成像的面積實時解算方法。

背景技術

固體火箭發動機研制過程中，發動機噴喉在高溫燃氣流的沖刷下,尺寸會發生明顯變化；并且，燃氣舵工作過程中，舵片面積也會發生明顯變化。這些變化會影響固體火箭發動機的工作性能。因此，需要測試固體火箭發動機的噴喉、舵片等的面積變化情況。

但是，由于固體火箭發動機的噴喉或燃氣舵在約2000攝氏度的環境下工作，普通攝像機、紅外攝像機等常規測試設備都無法正常工作,給測試帶來了很大困難。近幾年，隨著技術的發展進步，現有的測試方案主要有以下幾種方式:

1、初始和結尾測試法。

在試驗之前，拍攝燃氣舵片、噴喉的照片，試驗結束后，在同樣的位置重新拍攝照片，進行比對分析，得出工作過程中面積的變化。但是，該方法無法分析固體火箭發動機工作過中燃氣舵片、噴喉的面積變化過程，且測試結果通過照片比對的方式，誤差較大。

2、偏振光測試法。

偏振光測試方法是近年提出的新技術，利用不同材質產生的光譜不同，通過人為加載偏振處理，得出被測對象的微小變化。這種方法主要應用在微小變化領域，對于燒蝕比較嚴重的燃氣舵片，其變形和位移較大，偏振光測試法得出的誤差較大。

鑒于以上原因，在固體火箭發動機領域，急需一種成熟的、普適的方法來測試噴喉、燃氣舵片工作過程中的面積變化。

發明內容

本發明的目的在于克服現有材料中存在的缺點，提供一種基于X光成像的面積實時解算方法，其可以應用在固體火箭發動機等高溫工作環境下，且測試結果準確可信，具有普適性。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于X光成像的面積實時解算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、將金屬標定板放置在X光機的拍攝中心位置，采集所述金屬標定板的圖像，并基于所述金屬標定板的圖像的像素和所述金屬標定板的實際長度建立長度與像素的映射關系；

2)、取下所述金屬標定板并將被測對象放置在所述X光機的拍攝中心位置，實時采集所述被測對象的圖像；

3)、對所述被測對象的每一張圖像進行離散化處理；

4)、離散化處理后進行二值化處理，從而將所述被測對象的每一張圖像按照像素離散點處理為0或1的二維矩陣；

5)、統計存儲所述被測對象的每一張圖像中所有數值為1的點，求和得出對應的像素點數并根據所述映射關系轉換為所述被測對象的每一張圖像對應的所述被測對象的面積；

6)、基于所述被測對象的每一張圖像對應的所述被測對象的面積及其拍攝時間繪制時間-面積曲線，得出所述被測對象的面積變化過程。

優選地，所述金屬標定板的長度為50cm，其圖像像素為600Pxi，則建立的長度與像素的映射關系為50/600，其單位為cm/Pxi。