一种温度形变同步测量的反射光消除方法技术

本公开涉及一种温度形变同步测量的反射光消除方法，所述方法包括:获取被测件的参考点的初始温度、参考点的初始光强；加热被测件；采集被测件的图像，确定图像上的像素点的第一辐射光强；根据像素点的第一辐射光强、参考点的初始温度、初始光强，计算像素点的第一温度和蓝光通道的辐射光强；确定像素点的蓝光通道的反射光强；对像素点的第一辐射光强进行修正，得到像素点的修正辐射光强；根据像素点的修正辐射光强和参考点的修正辐射光强以及初始温度，计算像素点的第二温度；若每一个像素点的第二温度和第一温度的差值满足收敛条件时，将每一个像素点的第二温度确定为被测件表面的温度。能够有效消除反射光的影响，提高测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种温度形变同步测量的反射光消除方法
本公开涉及测量
，尤其涉及一种温度形变同步测量的反射光消除方法。
技术介绍
使用CCD相机，通过合理的光路、光源和滤镜设计，能够使物体表面的反射光和辐射光分别被接收处理。辐射光反应物体的温度，用于计算物体的温度场。反射光反映物体表面的形貌，用于计算物体的位移和形变场。目前，实际测试的高温环境温度一般在3000K以下，根据黑体辐射理论，此时的辐射能量在可见光区域内红光通道(R)波段最强，绿光通道(G)次之，蓝光通道(B)最弱。因此，选择蓝光通道作为反射光通道用来测试位移和形变场，红光通道和绿光通道分别作为辐射光通道，组合红光通道和绿光通道用来测试温度场。选用红光通道和绿光通道相比，通过比色法测温原理，在假设材料发射率近似和波长无关的情况下，可以消除发射率随温度变化的影响，修正物体材料发射率和温度的关系。选用蓝光光源作为高温环境下温度形变同步测量的光源，是为了避免蓝光光源对辐射测温的影响。比色法测温法原理是基于完全不存在反射光的理想情况下进行推导的，实际环境中是存在反射光的。当存在反射光时，需要叠加反射光进行计算。虽然可以通过初始记录图像的亮度作为反射光，后续图像的亮度减去初始记录图像的亮度消除反射光的影响，但由于物体材料的反射率和温度相关，因此，并不能很好的消除反射光，导致计算结果不精确。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种温度-形变同步测量的反射光消除方法，能够有效消除温度形变同步测量中反射光的影响，修正温度形变同步测量的结果，提高温度形变同步测量的精度。根据本公开的一方面，提出了一种温度形变同步测量的反射光消除方法，所述方法包括：步骤1、加热被测件之前，获取被测件的参考点的初始温度T0、以及被测件的参考点的初始光强(BR0，BG0，BB0)，其中，BR0表示红光通道的初始光强，BG0表示绿光通道的初始光强，BB0表示蓝光通道的初始光强；步骤2、加热被测件；步骤3、采集被测件的图像，并根据所述图像确定所述图像上的每一个像素点的第一辐射光强(BR1，BG1)，其中，BR1、BG1分别表示在加热被测件后，各像素点的红光通道的辐射光强和绿光通道的辐射光强；步骤4、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的第一辐射光强(BR1，BG1)、以及参考点的初始温度T0、初始光强(BR0，BG0，BB0)，利用增强比色法测温原理计算该像素点的第一温度T1和蓝光通道的辐射光强BB1，其中，BB1为在加热被测件后该像素点的蓝光通道的辐射光强；步骤5、针对所述图像上的每一个像素点，根据蓝光通道光强关系以及该像素点的BB1，确定该像素点的蓝光通道的反射光强Bref；步骤6、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的Bref修正该像素点的BR1、BG1，得到该像素点的红光通道和绿光通道的修正辐射光强BR1’和BG1’；步骤7、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的修正辐射光强和参考点的修正辐射光强以及T0，利用增强比色法测温原理，计算该像素点的第二温度T2；步骤8、若每一个像素点的T2和T1的差值满足收敛条件时，将每一个像素点的T2确定为被测件表面的温度。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：若任意一个像素点的T2和T1的差值不满足收敛条件时，将参考点的修正辐射光强(BR0’，BG0’)和蓝光通道的辐射光强BB0’确定为参考点的初始辐射光强，将图像上的每一个像素点的修正辐射光强(BR1’，BG1’)确定为每一个像素点的第一辐射光强，返回到步骤4。在一种可能的实现方式中，步骤4包括：针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的BR1和BG1、参考点的初始光强BR0和BG0以及T0，利用增强比色法测温原理，计算该像素点的第一温度T1；针对所述图像上的每一个像素点，根据T0、BR0、BB0以及该像素点的BR1、第一温度T1，利用增强比色法测温原理，计算该像素点的蓝光通道的辐射光强BB1。在一种可能的实现方式中，步骤5中的根据蓝光通道光强关系以及该像素点的BB1，确定该像素点的蓝光通道的反射光强Bref，包括：将该像素点的蓝光通道的总光强Btol与辐射光强BB1的差作为该像素点的蓝光通道的反射光强Bref。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：获取图像上的蓝光通道对红光通道的辐射光影响系数K1、绿光通道的辐射光影响系数K2。在一种可能的实现方式中，步骤6中的根据该像素点的Bref修正该像素点的BR1、BG1，得到该像素点的红光通道和绿光通道的修正辐射光强BR1’和BG1’，包括：根据该像素点的蓝光通道的反射光强Bref和K1修正该像素点的BR1，得到该像素点的红光通道的修正辐射光强BR1’；根据该像素点的蓝光通道的反射光强Bref和K2修正该像素点的BG1，得到该像素点的绿光通道的修正辐射光强BG1’。在一种可能的实现方式中，步骤8包括：当所有像素点的T2和T1的差值的平均值满足收敛条件时，将每一个像素点的T2确定为被测件表面的温度。在一种可能的实现方式中，步骤8包括：当所有像素点的T2和T1的差值的绝对值中的最大值满足收敛条件时，将每一个像素点的T2确定为被测件表面的温度。通过采集图像获取的被测件被加热后的图像并计算图像上每个像素点的红光通道的辐射光强和绿光通道的辐射光强，结合参考点的初始光强、初始温度，利用增强比色法测温原理计算每个像素点的第一温度和蓝光通道的辐射光强；然后根据蓝光通道光强关系可以得出蓝光通道的反射光强，从而可以根据计算出的蓝光通道的反射光强对像素点的辐射光强进行修正，有效消除反射光对测量结果的影响。通过进一步根据修正后的修正辐射光强计算得到第二温度，在每一个像素点的第二温度和第一温度的差值满足收敛条件的情况下，将每一个像素点的第二温度确定为被测件表面的温度。根据本公开的温度形变同步测量的反射光消除方法能够有效消除温度形变同步测量中反射光的影响，修正温度形变同步测量的结果，提高温度形变同步测量的精度。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出根据本公开一实施例的温度形变同步测量系统的结构示意图。图2示出根据本公开一实施例的温度形变同步测量的反射光消除方法的流程图。图3示出根据本公开一实施例的温度形变同步测量的反射光消除方法的流程图。图4A示出一示例的温度形变同步测量中未消除反射光的结果示意图。图4B示出本公开一示例的温度形变同步测量中消除反射光的结果示意图。图5示出本公开一示例的温度形变同步测量的结果示意图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度形变同步测量的反射光消除方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、加热被测件之前，获取被测件的参考点的初始温度T0、以及被测件的参考点的初始光强(BR0，BG0，BB0)，其中，BR0表示红光通道的初始光强，BG0表示绿光通道的初始光强，BB0表示蓝光通道的初始光强；步骤2、加热被测件；步骤3、采集被测件的图像，并根据所述图像确定所述图像上的每一个像素点的第一辐射光强(BR1，BG1)，其中，BR1、BG1分别表示在加热被测件后，各像素点的红光通道的辐射光强和绿光通道的辐射光强；步骤4、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的第一辐射光强(BR1，BG1)、以及参考点的初始温度T0、初始光强(BR0，BG0，BB0)，利用增强比色法测温原理计算该像素点的第一温度T1和蓝光通道的辐射光强BB1，其中，BB1为在加热被测件后该像素点的蓝光通道的辐射光强；步骤5、针对所述图像上的每一个像素点，根据蓝光通道光强关系以及该像素点的BB1，确定该像素点的蓝光通道的反射光强Bref；步骤6、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的Bref修正该像素点的BR1、BG1，得到该像素点的红光通道和绿光通道的修正辐射光强BR1’和BG1’；步骤7、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的修正辐射光强和参考点的修正辐射光强以及T0，利用增强比色法测温原理，计算该像素点的第二温度T2；步骤8、若每一个像素点的T2和T1的差值满足收敛条件时，将每一个像素点的T2确定为被测件表面的温度。...

【技术特征摘要】
1.一种温度形变同步测量的反射光消除方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、加热被测件之前，获取被测件的参考点的初始温度T0、以及被测件的参考点的初始光强(BR0，BG0，BB0)，其中，BR0表示红光通道的初始光强，BG0表示绿光通道的初始光强，BB0表示蓝光通道的初始光强；步骤2、加热被测件；步骤3、采集被测件的图像，并根据所述图像确定所述图像上的每一个像素点的第一辐射光强(BR1，BG1)，其中，BR1、BG1分别表示在加热被测件后，各像素点的红光通道的辐射光强和绿光通道的辐射光强；步骤4、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的第一辐射光强(BR1，BG1)、以及参考点的初始温度T0、初始光强(BR0，BG0，BB0)，利用增强比色法测温原理计算该像素点的第一温度T1和蓝光通道的辐射光强BB1，其中，BB1为在加热被测件后该像素点的蓝光通道的辐射光强；步骤5、针对所述图像上的每一个像素点，根据蓝光通道光强关系以及该像素点的BB1，确定该像素点的蓝光通道的反射光强Bref；步骤6、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的Bref修正该像素点的BR1、BG1，得到该像素点的红光通道和绿光通道的修正辐射光强BR1’和BG1’；步骤7、针对所述图像上的每一个像素点，根据该像素点的修正辐射光强和参考点的修正辐射光强以及T0，利用增强比色法测温原理，计算该像素点的第二温度T2；步骤8、若每一个像素点的T2和T1的差值满足收敛条件时，将每一个像素点的T2确定为被测件表面的温度。2.根据权利要求1所述的反射光消除方法，其特征在于，所述方法还包括：若任意一个像素点的T2和T1的差值不满足收敛条件时，将参考点的修正辐射光强(BR0’，BG0’)和蓝光通道的辐射光强BB0’确定为参考点的初始光强，将图像上的每一个像素点的修正辐射光强(BR1’，BG1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，唐云龙，岳孟坤，方旭飞，屈哲，朱相宇，李燕，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11