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動態系統多物理場成像檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種動態系統多物理場成像檢測系統，包括數字投影照明裝置，被測振動物體正前方設置有數字投影照明裝置，數字投影照明裝置兩側對稱設置有多光譜相機，被測振動物體表面在數字投影照明裝置的照射下輻亮度，同步采樣裝置控制多光譜相機同時捕獲被測振動物體的輻亮度圖像，圖像采集卡連接多光譜相機采集數據，并輸出圖像數據到信息存儲器和信息處理系統，所述的同步采集裝置連接到信息處理系統，所述的信息處理系統為PC機。本系統采用數字投影儀照明，增加了同步采樣系統，減少了測量誤差，提高了測量準確性；測量波長范圍廣，可進行多個波段的測量，實現了振動源溫度和材料等多個物理量的檢測，從而提高測量的可靠性與測量精度。
【專利說明】動態系統多物理場成像檢測系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種檢測振動的系統，尤其涉及一種動態系統多物理場成像檢測系統。

【背景技術】
[0002]在我們身邊，振動無時無刻存在著。汽車、火車行駛產生的振動；海嘯、地震產生的振動；飛行的航天飛機內部結構的振動等等。都與我們人類的生活和工作息息相關，所以如何精確、快速檢測出不利的振動，并正確分析出結果，是至關重要的。
[0003]目前，人們發明了諸多測量振動的方式，例如傳統的接觸式和基于激光的非接觸式振動測試方法，但是這些方法都難以實現多譜段、高精度振動測試。其中接觸式振動測試法需要將傳感器(如加速度計等)附著或粘貼到被測對象的表面，對某些特殊的振動源難以檢測。此外，接觸式振動測試法還存在“單點測量”的問題，即每個傳感器同時只能測量單點振動。若要實現目標全場同步測量，須在被測目標表面粘貼傳感器陣列，若被測目標的尺寸較大時，陣列中傳感器的數量較多，造成整個系統結構復雜、測量過程十分繁瑣，且傳感器陣列的空間分辨率不高。基于激光的非接觸式測量方法包括激光多普勒法和激光全息干涉法等。激光法雖然具有對被測對象無干擾的優點，但其單次測量區域仍然局限在激光光斑照射的較小區域內，仍屬于“單點測量”的模式，也同樣存在著前面所述的“單點測量”模式的局限性。
[0004]現有技術中，基于機器視覺的測量方法雖然解決了上述的部分問題，但是還是存在很多問題，例如:由于普通照明系統的不足，不能較好的檢測高光潔度和復雜表面的振動，檢測精度及準確性低；缺少同步采樣裝置，致使增大后續信息處理的誤差；采用普通的高速相機進行檢測，其測量物理量單一，測量效率低。其中，專利N0.200910170797.9所設計的相機震動檢測裝置，采用了機器視覺檢測振動的方法，但是其采用相機并非多光譜相機，不能滿足高質量圖像的要求，采集的信息只含有圖像信息，不能反映振動源的溫度和材料等物理量的變化。難以實現多譜段、高精度的振動檢測，有較大的局限性。


【發明內容】

[0005]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種動態系統多物理場成像檢測系統，實現多譜段、高精度的多物理量振動檢測。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種動態系統多物理場成像檢測系統，包括數字投影照明裝置，其特征在于:被測振動物體正前方設置有數字投影照明裝置，數字投影照明裝置兩側對稱設置有多光譜相機，被測振動物體表面在數字投影照明裝置的照射下產生具有較高分辨率、對比度和規律性連續分布的輻亮度，同步采樣裝置控制多光譜相機同時捕獲被測振動物體的輻亮度圖像，圖像采集卡連接多光譜相機采集數據，并輸出圖像數據到信息存儲器和信息處理系統，所述的同步采集裝置連接到信息處理系統，所述的信息處理系統為PC機。
[0007]所述的多光譜相機采用光束分離型多光譜相機。
[0008]所述的圖像采集卡要與多光譜相機一一對應。
[0009]本發明的優點是:
1、本發明是動態系統多物理場成像檢測系統，增加了同步采樣系統，可提高多光譜相機同步采樣精度，減少圖像處理誤差。
[0010]2、采用了數字投影照明裝置，其系統可靠性高，可產生高分辨率、高對比度的數字圖像，同時保持圖像的色彩純度。
[0011]3、其采用的多光譜相機可針對不同的彩色編碼結構，進行不同波段成像，測原來需要通過多次工序才能完成的圖像現在一次拍攝即可完成，而且具有更好的圖像準確性，再通過圖像處理技術與圖像融合技術，進行不通過波段圖像信息的提取，實現多個物理量的測量，打破了傳統測量振動方式中光譜和空間信息不可兼得的局限性，從而提高測量的可靠性與測量精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明原理示意圖；
圖2為本發明的結構框圖；
其中，I為振動源，2和3為多光譜相機，4為數字投影照明裝置，5為圖像采集卡，6為同步裝置，7為圖像采集卡，8為信息儲存器，9為信息處理器。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。如圖1、2所示，將兩個(可以多個)多光譜相機2和3置于振動源I正前方并保持適當距離和高度，根據技術要求，可以采用型號為Condor-1000 MS5的多光譜相機，它采用棱鏡分光的原理，產生單獨的5個光束分別對應5個CXD芯片，對應于紅、綠、藍及兩個紅外圖像。其中要求根據實際情況距離和高度都是可調的，可通過兩個多自由度的腳架將兩個多光譜相機2和3固定，根據技術要求，可采用型號為獵圖G-08的球形云臺固定，這樣可用于調節兩個多光譜相機2和3的角度。所述的兩個多光譜相機2和3要求采集數據時保持同步，可通過同步采樣裝置6實現，其中同步裝置6是采用一個外觸發器，通過信息處理系統9發出信號，經過同步處理裝置6，使外觸發器同時發出兩個相同的脈沖信號觸發多光譜相機2和3同時開始攝像。所述的數字投影照明裝置4置于兩個多光譜相機2和3中間，其中根據技術要求，投影照明裝置4可采用基于型號為奧圖碼A784的投影儀，它的亮度達到了 4000流明，分辨率為1024X768，對比度高達14000:1，投影效果非常出色，畫面色彩逼真，滿足不同環境的使用需要。要求數字投影照明裝置4需單獨接電源，并且數字投影照明裝置4和兩個多光譜相機2和3保持平行，可用支架架起，根據實際要求可前后移動數字投影照明裝置4或調節其亮度。通過數據線將兩個多光譜相機2和3連接到兩個圖像采集卡5和7，根據技術要求，所述的圖像采集卡5和7可以米用的型號為X64 Xcelera-CL PX4,同時要與多光譜相機2和3 對應，之后再將兩個圖像采集卡5和7和信息儲存器8相連接，最后接到信息處理器9，也就是PC。
[0014]本發明的測量振動的工作過程是:將本發明的動態系統多物理場成像檢測系統置于將要測的振動源I前方，根據實際情況將其放置到適當的距離和高度，打開并調節兩個多光譜相機2和3與數字投影照明裝置4的距離或亮度，保證采集到較清晰的圖像，同時要求數字投影裝置4放置于兩個多光譜相機2和3的視野外，當振動源I振動時，使信號處理系統9發出采集信息信號，接收到信號的同步采樣裝置6使兩個多光譜相機2和3同步采樣，圖像采集卡5和7開始采集信息，信息儲存器8將相應的信息儲存，最后由信息處理系統9處理得到的信息，進行分析。
【權利要求】
1.一種動態系統多物理場成像檢測系統，包括數字投影照明裝置，其特征在于:被測振動物體正前方設置有數字投影照明裝置，數字投影照明裝置兩側對稱設置有多光譜相機，被測振動物體表面在數字投影照明裝置的照射下產生具有較高分辨率、對比度和規律性連續分布的輻亮度，同步采樣裝置控制多光譜相機同時捕獲被測振動物體的輻亮度圖像，圖像采集卡連接多光譜相機采集數據，并輸出圖像數據到信息存儲器和信息處理系統，所述的同步采集裝置連接到信息處理系統，所述的信息處理系統為PC機。
2.根據權利要求1所述的動態系統多物理場成像檢測系統，其特征在于:所述的多光譜相機采用光束分離型多光譜相機。
3.根據權利要求1所述的動態系統多物理場成像檢測系統，其特征在于:所述的圖像米集卡要與多光譜相機 對應。
【文檔編號】G01H9/00GK104236695SQ201410421897
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】張進, 鄧華夏, 梁超佳, 于連棟 申請人:合肥工業大學