一种基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法技术

一种基于CCD相机的多角度电弧光采集方法，电弧等离子体作为一种自发光观测对象，本方法在不需要旋转电弧或移动相机的情况下，利用反射镜收集其在180°范围内角度下发出的电弧光，最后窄带滤光片选取所需波段的光进入到相机中，最终不同角度下的电弧窄带图像呈现在相机感光元件上的不同位置上，完成多角度下特定谱线的光强分布采集，其中，中继镜头对电弧进行二次对焦，一定程度上缩短或延长了工业相机的对焦距离，使得相机在相同焦距下对不同光程的光都可以清晰成像，且电弧像的大小相同。本方法极大提高了相机感光元器件的利用率，在具有良好的时间、空间分辨率的基础上，大幅度降低了现有多角度电弧图像采集系统的高昂成本。

A method of multi angle arc intensity acquisition based on CCD camera

A CCD camera acquisition method based on multi angle arc, a self luminous object as arc plasma, this method does not need rotating arc or mobile camera case, collect the arc at a 180 degree angle under the mirror, finally a narrow bandpass filter selects the desired band of light into the camera, the final arc narrowband image under different angles show different position in the camera photosensitive element on the intensity distribution of complete collection, the specific spectrum line under multi angle, two relay lens focus on the arc, to a certain extent shorten or extend the industrial camera focusing distance, the camera in the same the focal length of the optical path of different light can be imaged clearly, and the arc like the same size. This method greatly improves the utilization rate of camera sensitive components. Based on good time and spatial resolution, it greatly reduces the high cost of the existing multi angle arc image acquisition system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法
本专利技术属于电弧传感测量领域，尤其涉及一种基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法，应用反射镜组使相机在一次曝光中采集电弧在多角度发出的带通光谱辐射，提高了工业相机感光元器件的利用率，保证了良好的时间、空间分别率，并大幅度节约测量成本。
技术介绍
电弧等离子体具有温度高、能量集中等特点，使得它在工业生产中获得越来越广泛的应用。广泛的应用前景要求我们对这种电弧热源有更深入的了解，无论是电弧的宏观形态特征，还是电弧的微观特性，都蕴含着大量信息，对两者进行研究有助于进一步提高焊接效率和焊缝质量。由于视觉图像传感器测量时不与焊接回路接触，在信息传感过程中免于受到多种干扰因素的影响，使得电弧视觉传感法在电弧测量领域中占据重要的地位。目前，电弧视觉传感法主要分为全谱线视觉图像技术、窄带视觉图像技术。其中，全谱线视觉图像技术应用CCD或CMOS视觉传感器直接采集电弧图像，依靠电弧图像给研究者带来的直观认识，帮助研究人员分析关于电弧形态、熔滴过渡、电弧极性变化、电弧穿孔过程等宏观形态信息；窄带视觉图像技术应用窄带滤光片使特定波长的电弧光通过，其他波长的光被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、每个角度的电弧光分别依次通过中继镜头、反射镜、中性减光镜、窄带滤光片和CCD相机；步骤S2、在反射镜的作用下，向不同角度发出的电弧光被汇聚；步骤S3、每个角度的电弧光通过反射镜进入CCD相机所经过的光程不同，不同焦距的中继镜头通过二次对焦使得每个角度的电弧光都能在CCD中呈现大小相同的像；步骤S4、中性减光片使光辐射强度降低，窄带滤光片将特定的波长的光送入相机；步骤S5、激活CCD相机快门，一次曝光完成180度范围内的等角度电弧光强的采集。

【技术特征摘要】
1.一种基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、每个角度的电弧光分别依次通过中继镜头、反射镜、中性减光镜、窄带滤光片和CCD相机；步骤S2、在反射镜的作用下，向不同角度发出的电弧光被汇聚；步骤S3、每个角度的电弧光通过反射镜进入CCD相机所经过的光程不同，不同焦距的中继镜头通过二次对焦使得每个角度的电弧光都能在CCD中呈现大小相同的像；步骤S4、中性减光片使光辐射强度降低，窄带滤光片将特定的波长的光送入相机；步骤S5、激活CCD相机快门，一次曝光完成180度范围内的等角度电弧光强的采集。2.如权利要求1所述的基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法，其特征在于，反射镜面法线和中继镜头轴线处于同一平面，且相邻反射镜与电弧位置的连线夹角为△θ，且0°＜△θ＜180°。3.如权利要求1所述的基于CCD相机的多角度电弧光强采集方法，其特征在于，每个角度下的中继镜头和反射镜都安装在延此角度延长线方向的导轨上，中继镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋凡，李元锋，陈树君，李诚，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11