[发明专利]采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统及方法

权利要求书

1.一种采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统，其特征在于，包括：摄像头、声强探头、光源、数据采集仪、脉冲信号发生器和上位机，所述摄像头与所述上位机连接，所述光源设置在所述声强探头上，所述声强探头与所述数据采集仪连接，所述脉冲信号发生器与所述摄像头和所述数据采集仪连接，所述数据采集仪连接至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述光源连接。

3.根据权利要求2所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统，其特征在于，所述电源采用电池或稳压电源。

4.根据权利要求1所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统，其特征在于，所述光源采用发光二极管。

5.一种采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：设定待测结构或声源的探测区域，调整摄像头位置与焦距使其拍摄的图像包含待测区域，并将摄像头信号连接到上位机接口，拍摄一张图像作为背景图保存在上位机中；

步骤二：将光源固定到声强探头附近，提供电源使其发光，将声强探头信号导线连接到数据采集仪上，并通过滤光使摄像头拍摄的图像中突显出光源的色彩，过滤背景中其他颜色；

步骤三：移动声强探头在结构或声源的待测区域表面附近匀速扫描，脉冲信号发生器输出触发信号，使摄像头连续拍摄，记录光源运动的图像，同时数据采集仪记录触发信号和声学信号，以触发信号作为时间校准的参考信号，同步声学信号和图像拍摄的时间；

步骤四：扫描探测结束后，处理拍摄的图像，获得光源在图片中位置；提取声学信号，获得对应时刻的声学物理量信息；

第五步、将探测区域划分为三角形单元，其节点为所有时刻采集到的光源位置，采集到的声学物理量作为云图的计量值，得到声源表面附近的声场云图并显示，该声场云图即声学物理量的分布图。

6.根据权利要求5所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位方法，其特征在于，第二步中过滤背景中的其他颜色后，图片中除光源以外的颜色接近于灰色。

7.根据权利要求5所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位方法，其特征在于，步骤四进一步包括：

（1）通过比较每帧数字图像的GBR数值，获得光源在图片中位置，然后将所有位置作为一个集合，映射到第一步中拍摄的背景图上；

（2）以触发信号作为时间校准的参考信号，同步声学信号和图像拍摄的时间，提取对应每个探头测点位置的声学物理量信息。

8.根据权利要求5或7所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位方法，其特征在于，所述声学物理量信息包括：声压、质点速度和声强。

9.根据权利要求1所述的采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位方法，触发信号采用固定频率。