[发明专利]高温耦合场测量系统

说明书

本发明提供了一种高温耦合场测量系统，该系统包括第一和第二光学组件、第一和第二探测组件以及测量控制处理单元，第一光学组件用于将被测目标的第一可见光图像和第一近红外图像成像在第一探测组件上，第二光学组件用于将被测目标的第二可见光图像和第二近红外图像成像在第二探测组件上，测量控制处理单元根据第一可见光图像以及第二可见光图像获取被测目标的位移及应变，测量控制处理单元根据第一近红外图像以及第一可见光图像和/或第二近红外图像以及第一可见光图像获取被测目标的温度。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中单参数独立测量方法存在多数据融合匹配精度差、参数测量时间不同步、使用复杂以及设备尺寸大的技术问题。

技术领域

本发明涉及多参数测量的技术领域，尤其涉及一种高温耦合场测量系统。

背景技术

在工业生产、航空航天等领域，普遍存在包含温度、位移及应变等热力参数的高温耦合场测量需求。当前，对于上述参数的测量，主要是采用单参数独立测量方法。温度参数的获取方法主要包括接触式(热电偶、热电阻等)及非接触式辐射测温方法。位移及应变参数可通过接触式应变片及非接触式图像处理测量方法获取。其中，非接触测量方法具有响应速度快、动态特性好等优点且对被测目标无干扰，应用较为普遍。然而，在现有技术中，使用单参数独立测量方法存在多数据融合匹配精度差、参数测量时间不同步以及耦合场反演复杂等问题，且多个单参数测量装置结构庞大，不易于现场测量。此外，传统的双目视觉测量系统在进行高温耦合场测量时，通常是通过调节探测器位置及角度以完成目标的图像采集，此种方法操作复杂，且系统设备尺寸大、便携性差。

发明内容

本发明提供了一种高温耦合场测量系统，能够解决现有技术中单参数独立测量方法存在多数据融合匹配精度差、参数测量时间不同步、使用复杂以及设备尺寸大的技术问题。

本发明提供了一种高温耦合场测量系统，高温耦合场测量系统包括：第一光学组件和第二光学组件，第一光学组件和第二光学组件间隔设置在被测目标的左右两侧；第一探测组件和第二探测组件，第一光学组件用于将被测目标左侧的第一可见光图像和第一近红外图像成像在第一探测组件上，第二光学组件用于将被测目标右侧的第二可见光图像和第二近红外图像成像在第二探测组件上；测量控制处理单元，测量控制处理单元分别与第一探测组件和第二探测组件连接，测量控制处理单元根据第一探测组件中的第一可见光图像以及第二探测组件中的第二可见光图像获取被测目标的位移及应变，测量控制处理单元根据第一探测组件中的第一近红外图像以及第一可见光图像和/或第二探测组件中的第二近红外图像以及第二可见光图像获取被测目标的温度。

进一步地，测量控制处理单元利用双目视觉测量原理并根据第一可见光图像和第二可见光图像中的多个特征图案的空间位置变化获取被测目标的位移及应变，测量控制处理单元利用非接触辐射测温原理并根据多个波长下的第一近红外图像以及第一可见光图像和/或多个波长下的第二近红外图像以及第二可见光图像获取被测目标的温度；测量控制处理单元在获得被测目标上的各个测量点的位移、应变和温度参数后，通过对每一个点的位移、应变和温度参数进行融合即可获得该点的耦合参数，通过对多个点的耦合参数进行处理即可获得被测目标的高温耦合场。

进一步地，第一光学组件包括第一成像光学单元、第一衰减片和第一滤光片组，第一衰减片和第一滤光片组相互平行设置在第一成像光学单元内，第一成像光学单元用于将被测目标的图像成像在第一探测组件上；第二光学组件包括第二成像光学单元、第二衰减片和第二滤光片组，第二衰减片和第二滤光片组相互平行设置在第二成像光学单元内，第二成像光学单元用于将被测目标的图像成像在第二探测组件上。