[发明专利]一种飞机结构疲劳试验内舱巡检的裂纹损伤检测系统

说明书

本申请涉及飞机结构强度全机疲劳试验领域，为一种飞机结构疲劳试验内舱巡检的裂纹损伤检测系统，包括，视觉采集系统，用于实时采集结构表面裂纹图像信息并输出视觉图像信息；检测定位系统，采用无线传输方式控制动力装置巡回运行并实时输出控制定位信息；数据处理系统，用于实时接收视觉图像信息、控制定位信息，实时处理视觉采集系统采集到的高清图片，获取裂纹损伤信息；数据传输系统，采用5G模组终端，通过边缘计算将预处理的数据输出；管控系统，用于接收数据传输系统输出的数据并对各类信息进行管理和分类存储。具有实现舱内裂纹损伤的动态巡检、对检测信息进行高精度处理的技术效果。

技术领域

本申请属于飞机结构强度全机疲劳试验领域，特别涉及一种飞机结构疲劳试验内舱巡检的裂纹损伤检测系统。

背景技术

验证发现飞机设计缺陷和损伤是进行全机疲劳试验的主要目的之一，缺陷和损伤在疲劳试验动态过程中能否及时发现和确认对飞机的安全至关重要。目前全机疲劳试验的巡检模式是人工目视和无损检测，在试验动态运行过程中采用人工目视巡检，只能观察到人眼可达和可辨的缺陷和损伤，而无损检测主要是在人工目视发现问题时和固定检查周期时仍由人工进行，无法与试验动态过程实现实时检测，对于类似机舱内部由于试验中充压的原因，存在安全隐患，人工不能达到。总而言之，现有巡检模式存在较大缺点：人工巡检效率低，巡检周期长，巡检区域小且精度低，巡检无法与疲劳试验同步进行，试验运行时机舱内部巡检人员无法进入等问题。

在飞机结构表面巡检上，已存在使用机器视觉代替人工实现自动化巡检，一定程度上提高了巡检效率。但该类巡检多数是在飞机处于静态状态下进行的，即飞机在地面停靠，检测目标为飞机外表面结构的蒙皮，检测区域相对较小，图像信息数据量较小，数据传输较慢。

而对于全机疲劳试验来说，裂纹损伤检测是一个伴随飞机整个飞行历程的动态巡检，随着飞机结构在不同载荷施加的作用下，结构会发生变化，随之会导致裂纹损伤的产生。因此，全机疲劳试验中裂纹检测要求具有高精度、高效率、大范围等特点，视觉采集的图像信息数据量大，要求传输速度快，保证数据与疲劳试验载荷状态对应，尤其针对飞机内舱结构，不可布置线缆，要去采用无线传输数据。

因此如何有效地对飞机内部结构裂纹损伤进行巡检是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种飞机结构疲劳试验内舱巡检的裂纹损伤检测系统，以解决现有技术中无法对运动中的飞机内部结构裂纹损伤进行巡检的问题。

本申请的技术方案是：一种飞机结构疲劳试验内舱巡检的裂纹损伤检测系统，包括，视觉采集系统，采用5K高清工业相机，用于实时采集飞机内舱结构表面裂纹图像信息并输出视觉图像信息；检测定位系统，舱内设置巡检轨道和动力装置，采用无线传输方式控制动力装置带动视觉采集系统沿巡检轨道巡回运行并实时输出运行过程中的控制定位信息；数据处理系统，用于实时接收视觉图像信息、控制定位信息，实时处理视觉采集系统采集到的高清图片，并进行图像对比，获取裂纹损伤信息；数据传输系统，采用5G模组终端，通过边缘计算将预处理的数据输出；管控系统，用于接收数据传输系统输出的数据并对各类信息进行管理和分类存储。

优选地，所述5K高清工业相机设置两台，两台5K高清工业相机采用定焦和图像拼接的方式对视觉图像信息进行采集。

优选地，5G高清工件相机采集过程中同时使用与5K高清工业相机视角一致的变焦高清监控相机，拍摄检测目标区域的形变损伤画面。

优选地，所述管控系统内设置基于深度学习Caffe架构，所述数据处理系统调用Caffe架构，采用layer层算法优化和模型结构裁剪，对多目标图像进行分割处理，并结合模型训练和预测实现检测目标表面的缺陷。