[發(fā)明專利]航空航天飛行器熱防護(hù)部件測試裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010181701.5 | 申請日: | 2020-03-16 |
| 公開(公告)號(hào): | CN111402233B | 公開(公告)日: | 2021-02-12 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 馮雪;張金松;唐云龍;岳孟坤 | 申請(專利權(quán))人: | 清華大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G06T7/00 | 分類號(hào): | G06T7/00;G06T3/40;B64F5/60 |
| 代理公司: | 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 劉新宇 |
| 地址: | 100084*** | 國省代碼: | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 航空航天 飛行器 防護(hù) 部件 測試 裝置 | ||
1.一種航空航天飛行器熱防護(hù)部件測試裝置,其特征在于,用于測試熱防護(hù)部件的位移場、應(yīng)變場和溫度場,所述裝置包括考核艙、攝像單元、發(fā)光單元、測溫單元、滑軌支架、滑軌支座及控制單元:
所述熱防護(hù)部件固定于所述考核艙的封閉空間中,所述考核艙中設(shè)置有加熱單元及觀察窗,所述加熱單元用于對所述熱防護(hù)部件進(jìn)行加熱;
所述攝像單元包括三個(gè)或三個(gè)以上的攝像組件,各個(gè)攝像組件、發(fā)光單元及測溫單元分別通過滑軌支座設(shè)置于滑軌支架上,以實(shí)現(xiàn)各個(gè)攝像組件、發(fā)光單元及測溫單元的位置、方向、姿態(tài)的調(diào)整,每個(gè)攝像組件被設(shè)置為通過所述觀察窗采集所述熱防護(hù)部件的部分圖像,相鄰的攝像組件采集的圖像具有重疊部分,且各個(gè)攝像組件的綜合視野完全覆蓋所述熱防護(hù)部件;
控制單元,電連接于所述加熱單元、所述攝像單元、所述發(fā)光單元、所述測溫單元,用于:
控制所述加熱單元將所述熱防護(hù)部件進(jìn)行加熱;
在所述熱防護(hù)部件被加熱時(shí),控制所述發(fā)光單元發(fā)光、控制所述攝像單元采集圖像、并控制所述測溫單元采集所述熱防護(hù)部件的預(yù)設(shè)參考點(diǎn)的單點(diǎn)參考溫度;
對每個(gè)攝像組件采集到的圖像進(jìn)行處理,得到拼接圖像,所述拼接圖像為所述熱防護(hù)部件的完整表面圖像;
利用所述拼接圖像確定所述熱防護(hù)部件的位移場、應(yīng)變場;
利用所述拼接圖像及所述單點(diǎn)參考溫度確定溫度場;
所述利用所述拼接圖像及所述單點(diǎn)參考溫度確定溫度場,包括:
提取所述拼接圖像的顏色空間RGB中的R通道數(shù)據(jù)和G通道數(shù)據(jù),得到第一比值,所述第一比值為所述拼接圖像各個(gè)像素的R通道數(shù)據(jù)與G通道數(shù)據(jù)的比值;
根據(jù)各個(gè)圖像之間的變換參數(shù)及各個(gè)像素的R通道數(shù)據(jù)與G通道數(shù)據(jù)的比值確定第二比值;
利用所述第二比值、所述單點(diǎn)參考溫度及所述預(yù)設(shè)參考點(diǎn)的R通道數(shù)據(jù)和G通道數(shù)據(jù)確定所述熱防護(hù)部件的溫度場;
所述根據(jù)各個(gè)圖像之間的變換參數(shù)及各個(gè)像素的R通道數(shù)據(jù)與G通道數(shù)據(jù)的比值確定第二比值,包括:
根據(jù)如下公式確定所述第二比值:
其中,表示所述第二比值,和分別表示所述拼接圖像被劃分的區(qū)域A、區(qū)域B和區(qū)域C對應(yīng)的第一比值,其中,區(qū)域A、區(qū)域B和區(qū)域C按照各個(gè)攝像組件所采集的圖像位置對應(yīng)劃分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述對每個(gè)攝像組件采集到的圖像進(jìn)行處理,得到拼接圖像,包括:
確定圖像之間的重疊區(qū)域;
根據(jù)圖像之間的重疊區(qū)域確定圖像之間的變換參數(shù),所述變換參數(shù)包括兩個(gè)圖像的像素之間的平移量、縮放比例、旋轉(zhuǎn)比例、水平及垂直變形比例;
根據(jù)所述變換參數(shù)對重疊區(qū)域的像素坐標(biāo)進(jìn)行變換,得到重疊區(qū)域被拼接后每個(gè)像素的像素坐標(biāo);
根據(jù)圖像之間的重疊區(qū)域的像素值及預(yù)設(shè)融合參數(shù)確定重疊區(qū)域被拼接后的每個(gè)像素的像素值;
根據(jù)每個(gè)圖像未重疊區(qū)域的像素值、像素坐標(biāo)及重疊區(qū)域被拼接后的像素坐標(biāo)和像素值得到所述拼接圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述確定圖像之間的重疊區(qū)域,包括:
提取每個(gè)圖像的顏色空間RGB中的B通道數(shù)據(jù),根據(jù)每個(gè)圖像的B通道數(shù)據(jù)確定圖像之間的重疊區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征在于,所述利用所述拼接圖像確定所述熱防護(hù)部件的位移場、應(yīng)變場,包括:
提取所述拼接圖像的顏色空間RGB中的B通道數(shù)據(jù);
對所述拼接圖像的B通道數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,確定所述熱防護(hù)部件的位移場、應(yīng)變場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述利用所述第二比值、所述單點(diǎn)參考溫度及所述預(yù)設(shè)參考點(diǎn)的R通道數(shù)據(jù)和G通道數(shù)據(jù)確定所述熱防護(hù)部件的溫度場,包括:
利用如下公式確定所述熱防護(hù)部件的溫度場:
其中,表示拼接圖像D的第二比值,R0,G0分別表示預(yù)設(shè)參考點(diǎn)的R通道數(shù)據(jù)和G通道數(shù)據(jù),C2表示普朗克常數(shù);λG和λR分別表示綠光和紅光的波長常數(shù),TD(x,y)表示圖像中任意位置(x,y)的溫度,T0表示單點(diǎn)參考溫度。
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