测温方法和系统技术方案

本公开涉及一种测温方法和系统，其特征在于，包括：获取被测物体的表面在多个光强度衰减率下的图像，每个图像对应于相应的光强度衰减率；在获取每个图像期间，测量所述被测物体的满足图像清晰度要求的区域的单点温度，作为与该图像对应的基准温度；针对所述图像进行以下处理：根据每个图像的灰阶值和灰阶阈值确定该图像中的目标区域；根据每个图像对应的基准温度，利用比色法确定该图像的目标区域的温度场；根据各图像的目标区域的温度场，确定所述被测物体的表面的温度场。该测温方法和系统，低成本、高效地实现了高亮度梯度条件下物体表面温度场的获取。

【技术实现步骤摘要】
测温方法和系统
本公开涉及计量领域，尤其涉及一种测温方法和系统。
技术介绍
飞行器在服役过程中，其表面受到气动热，在飞行器头锥、翼缘等表面热量堆积，可以达到极高温度。在正式服役前，往往需要对上述热端部件进行地面高温考核。目前对于飞行器热端结构和部件地面高温考核的主要方式是高温风洞。在考核过程中，部件表面温度场是一个重要参数。一方面，大量材料属性是温度相关的，如材料弹性模量和强度；另一方面，研究材料变形时，实际测量得到的应变是应力导致的应变与热膨胀产生的应变之和，在力学研究中，往往更加关心应力导致的应变，因此需要将二者解耦。目前，温度测量方法有很多，如膨胀测温法、压力测温法、电学测温法、声学测温法、光学测温法等。在高温环境下，以比色测温法为代表的光学测温方法以其全场、非接触的特点，得到了较为广泛的研究。该方法是基于不同波长的辐射光强度进行温度计算的。一种方法是采用具有红R，绿G，蓝B三通道的CCD相机采集辐射光强度信息，并利用其中两个通道的光强进行比色得到温度场。在高温风洞中，正对风洞高温高速气流出口的试件前端温度较高，可达到1500℃以上；而在风洞气流出口处的试件末端温度较低，一般在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测温方法，其特征在于，包括：获取被测物体的表面在多个光强度衰减率下的图像，每个图像对应于相应的光强度衰减率；在获取每个图像期间，测量所述被测物体的表面的满足图像清晰度要求的区域的单点温度，作为与该图像对应的基准温度；针对所述图像进行以下处理：根据每个图像的灰阶值和灰阶阈值确定该图像中的目标区域；根据每个图像对应的基准温度，利用比色法确定该图像的目标区域的温度场；根据各图像的目标区域的温度场，确定所述被测物体的表面的温度场。

【技术特征摘要】
1.一种测温方法，其特征在于，包括：获取被测物体的表面在多个光强度衰减率下的图像，每个图像对应于相应的光强度衰减率；在获取每个图像期间，测量所述被测物体的表面的满足图像清晰度要求的区域的单点温度，作为与该图像对应的基准温度；针对所述图像进行以下处理：根据每个图像的灰阶值和灰阶阈值确定该图像中的目标区域；根据每个图像对应的基准温度，利用比色法确定该图像的目标区域的温度场；根据各图像的目标区域的温度场，确定所述被测物体的表面的温度场。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个图像的灰阶值和灰阶阈值确定该图像中的目标区域，包括：按照光强度衰减率由小到大的顺序，依次确定各个光强度衰减率对应的图像中的目标区域，其中每个图像的目标区域的灰阶值小于灰阶阈值，且属于该图像之前的图像的目标区域之外的区域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各图像的目标区域的温度场，确定所述被测物体的表面的温度场，包括：将各图像的目标区域的温度场按照目标区域的坐标进行合成，得到所述被测物体的表面的温度场。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在获取每个图像期间，测量所述被测物体的表面的满足图像清晰度要求的区域的单点温度，作为与该图像对应的基准温度，包括在获取每个图像期间，测量所述被测物体的表面的满足图像清晰度要求的区域的同一位置的单点温度，作为与该图像对应的基准温度；所述方法还包括：在各图像对应的基准温度之间的差异满足条件时，针对所述图像进行所述处理。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在对应于最小光强度衰减率的图像中，被测物体的表面的最暗部分满足图像清晰度要求；在对应于最大光强度衰减率的图像中，被测物体的表面的最亮部分满足图像清晰度要求。6.一种测温系统，其特征在于，所述系统包括：图像获取装置，用于获取被测物体的表面的图像；衰减率调节装置，用于调节图像获取装置获取图像时的光强度衰减率；温...

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