动态系统多物理场成像检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种动态系统多物理场成像检测系统，包括数字投影照明装置，被测振动物体正前方设置有数字投影照明装置，数字投影照明装置两侧对称设置有多光谱相机，被测振动物体表面在数字投影照明装置的照射下辐亮度，同步采样装置控制多光谱相机同时捕获被测振动物体的辐亮度图像，图像采集卡连接多光谱相机采集数据，并输出图像数据到信息存储器和信息处理系统，所述的同步采集装置连接到信息处理系统，所述的信息处理系统为PC机。本系统采用数字投影仪照明，增加了同步采样系统，减少了测量误差，提高了测量准确性；测量波长范围广，可进行多个波段的测量，实现了振动源温度和材料等多个物理量的检测，从而提高测量的可靠性与测量精度。
【专利说明】动态系统多物理场成像检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测振动的系统，尤其涉及一种动态系统多物理场成像检测系统。
【背景技术】
[0002]在我们身边，振动无时无刻存在着。汽车、火车行驶产生的振动；海嘯、地震产生的振动；飞行的航天飞机内部结构的振动等等。都与我们人类的生活和工作息息相关，所以如何精确、快速检测出不利的振动，并正确分析出结果，是至关重要的。
[0003]目前，人们发明了诸多测量振动的方式，例如传统的接触式和基于激光的非接触式振动测试方法，但是这些方法都难以实现多谱段、高精度振动测试。其中接触式振动测试法需要将传感器(如加速度计等)附着或粘贴到被测对象的表面，对某些特殊的振动源难以检测。此外，接触式振动测试法还存在“单点测量”的问题，即每个传感器同时只能测量单点振动。若要实现目标全场同步测量，须在被测目标表面粘贴传感器阵列，若被测目标的尺寸较大时，阵列中传感器的数量较多，造成整个系统结构复杂、测量过程十分繁琐，且传感器阵列的空间分辨率不高。基于激光的非接触式测量方法包括激光多普勒法和激光全息干涉法等。激光法虽然具有对被测对象无干扰的优点，但其单次测量区域仍然局限在激光光斑照射的较小区域内，仍属于“单点测量”的模式，也同样存在着前面所述的“单点测量”模式的局限性。
[0004]现有技术中，基于机器视觉的测量方法虽然解决了上述的部分问题，但是还是存在很多问题，例如:由于普通照明系统的不足，不能较好的检测高光洁度和复杂表面的振动，检测精度及准确性低；缺少同步采样装置，致使增大后续信息处理的误差；采用普通的高速相机进行检测，其测量物理量单一，测量效率低。其中，专利N0.200910170797.9所设计的相机震动检测装置，采用了机器视觉检测振动的方法，但是其采用相机并非多光谱相机，不能满足高质量图像的要求，采集的信息只含有图像信息，不能反映振动源的温度和材料等物理量的变化。难以实现多谱段、高精度的振动检测，有较大的局限性。
【发明内容】
[0005]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种动态系统多物理场成像检测系统，实现多谱段、高精度的多物理量振动检测。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种动态系统多物理场成像检测系统，包括数字投影照明装置，其特征在于:被测振动物体正前方设置有数字投影照明装置，数字投影照明装置两侧对称设置有多光谱相机，被测振动物体表面在数字投影照明装置的照射下产生具有较高分辨率、对比度和规律性连续分布的辐亮度，同步采样装置控制多光谱相机同时捕获被测振动物体的辐亮度图像，图像采集卡连接多光谱相机采集数据，并输出图像数据到信息存储器和信息处理系统，所述的同步采集装置连接到信息处理系统，所述的信息处理系统为PC机。
[0007]所述的多光谱相机采用光束分离型多光谱相机。
[0008]所述的图像采集卡要与多光谱相机一一对应。
[0009]本发明的优点是:
1、本发明是动态系统多物理场成像检测系统，增加了同步采样系统，可提高多光谱相机同步采样精度，减少图像处理误差。
[0010]2、采用了数字投影照明装置，其系统可靠性高，可产生高分辨率、高对比度的数字图像，同时保持图像的色彩纯度。
[0011]3、其采用的多光谱相机可针对不同的彩色编码结构，进行不同波段成像，测原来需要通过多次工序才能完成的图像现在一次拍摄即可完成，而且具有更好的图像准确性，再通过图像处理技术与图像融合技术，进行不通过波段图像信息的提�。迪侄喔鑫锢砹康牟饬浚蚱屏舜巢饬空穸绞街泄馄缀涂占湫畔⒉豢杉娴玫木窒扌裕佣岣卟饬康目煽啃杂氩饬烤�。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明原理示意图；
图2为本发明的结构框图；
其中，I为振动源，2和3为多光谱相机，4为数字投影照明装置，5为图像采集卡，6为同步装置，7为图像采集卡，8为信息储存器，9为信息处理器。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1、2所示，将两个(可以多个)多光谱相机2和3置于振动源I正前方并保持适当距离和高度，根据技术要求，可以采用型号为Condor-1000 MS5的多光谱相机，它采用棱镜分光的原理，产生单独的5个光束分别对应5个CXD芯片，对应于红、绿、蓝及两个红外图像。其中要求根据实际情况距离和高度都是可调的，可通过两个多自由度的脚架将两个多光谱相机2和3固定，根据技术要求，可采用型号为猎图G-08的球形云台固定，这样可用于调节两个多光谱相机2和3的角度。所述的两个多光谱相机2和3要求采集数据时保持同步，可通过同步采样装置6实现，其中同步装置6是采用一个外触发器，通过信息处理系统9发出信号，经过同步处理装置6，使外触发器同时发出两个相同的脉冲信号触发多光谱相机2和3同时开始摄像。所述的数字投影照明装置4置于两个多光谱相机2和3中间，其中根据技术要求，投影照明装置4可采用基于型号为奥图码A784的投影仪，它的亮度达到了 4000流明，分辨率为1024X768，对比度高达14000:1，投影效果非常出色，画面色彩逼真，满足不同环境的使用需要。要求数字投影照明装置4需单独接电源，并且数字投影照明装置4和两个多光谱相机2和3保持平行，可用支架架起，根据实际要求可前后移动数字投影照明装置4或调节其亮度。通过数据线将两个多光谱相机2和3连接到两个图像采集卡5和7，根据技术要求，所述的图像采集卡5和7可以米用的型号为X64 Xcelera-CL PX4,同时要与多光谱相机2和3 对应，之后再将两个图像采集卡5和7和信息储存器8相连接，最后接到信息处理器9，也就是PC。
[0014]本发明的测量振动的工作过程是:将本发明的动态系统多物理场成像检测系统置于将要测的振动源I前方，根据实际情况将其放置到适当的距离和高度，打开并调节两个多光谱相机2和3与数字投影照明装置4的距离或亮度，保证采集到较清晰的图像，同时要求数字投影装置4放置于两个多光谱相机2和3的视野外，当振动源I振动时，使信号处理系统9发出采集信息信号，接收到信号的同步采样装置6使两个多光谱相机2和3同步采样，图像采集卡5和7开始采集信息，信息储存器8将相应的信息储存，最后由信息处理系统9处理得到的信息，进行分析。
【权利要求】
1.一种动态系统多物理场成像检测系统，包括数字投影照明装置，其特征在于:被测振动物体正前方设置有数字投影照明装置，数字投影照明装置两侧对称设置有多光谱相机，被测振动物体表面在数字投影照明装置的照射下产生具有较高分辨率、对比度和规律性连续分布的辐亮度，同步采样装置控制多光谱相机同时捕获被测振动物体的辐亮度图像，图像采集卡连接多光谱相机采集数据，并输出图像数据到信息存储器和信息处理系统，所述的同步采集装置连接到信息处理系统，所述的信息处理系统为PC机。
2.根据权利要求1所述的动态系统多物理场成像检测系统，其特征在于:所述的多光谱相机采用光束分离型多光谱相机。
3.根据权利要求1所述的动态系统多物理场成像检测系统，其特征在于:所述的图像米集卡要与多光谱相机 对应。
【文档编号】G01H9/00GK104236695SQ201410421897
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】张进, 邓华夏, 梁超佳, 于连栋 申请人:合肥工业大学
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