一种光测力学的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光测力学的方法和系统，所述系统包括系统控制模块、图像采集模块和处理器模块：所述图像采集模块分别与所述系统控制模块及所述处理器模块连接，所述系统控制模块控制所述图像采集模块采集多组不同空间分辨率的图像序列，所述图像采集模块，将所述图像序列发送到所述处理器模块，所述处理器模块接收所述图像序列，所述处理器模块用于精确定位所述图像序列的每张图像的采集时间，使用光流法对所述图像序列进行解析，得到变形场数据，解决了高速图像采集系统中采集图像的空间分辨率不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光测力学的方法和系统
本专利技术涉及光测力学领域，特别是涉及一种光测力学的方法和系统。
技术介绍
光测力学是结合高速图像采集和光测力学数据分析的高动态过程非接触全场测量方法，近年来已经成为爆炸、冲击、失稳破坏等问题研究中重要的观测手段。在相关技术中，高速图像采集系统由于数据传输带宽受限，为了提高图像采集速度需以减小图像幅面为代价，造成测量结果的空间分辨率严重不足，以致其无法应用于动态过程中的空间精细化分析问题的研究。在实际应用中，基于分光、阵列成像或芯片原位存储等特殊高速成像技术的图像采集设备能够一定程度上改善高速光测系统空间分辨率不足的问题，但存在构造复杂、图像一致性差、价格昂贵等问题。针对相关技术中，高速图像采集系统中采集图像的空间分辨率不足的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中高速图像采集系统中采集图像的空间分辨率不足的问题，本专利技术提供了一种光测力学系统，以至少解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光测力学系统，所述系统包括系统控制模块、图像采集模块和处理器模块：所述图像采集模块分别与所述系统控制模块及所述处理器模块连接，所述系统控制模块控制所述图像采集模块采集多组不同空间分辨率的图像序列，所述图像采集模块将所述图像序列发送到所述处理器模块，所述处理器模块接收所述图像序列；所述处理器模块用于精确定位所述图像序列的每张图像的采集时间，使用光流法对所述图像序列进行解析，得到变形场数据。在一个实施例中，所述系统控制模块还包括触发器：所述触发器与所述图像采集模块连接，所述触发器发送触发信号到所述图像采集模块，所述图像采集模块根据所述触发信号进行图像采集，获取多组不同空间分辨率的图像序列，所述触发器的触发方式包括同步触发或错时触发。在一个实施例中，所述系统控制模块还用于控制所述图像采集模块的采集帧率，触发所述图像采集模块以不同帧率进行图像采集，所述图像采集模块获取多组不同时间分辨率和不同空间分辨率的图像序列。在一个实施例中，所述系统还包括二进制灯板：所述二进制灯板置于待测物的边缘，用于表征图像的采集时间；所述处理器模块还用于获取所述二进制灯板上显示的编码，根据所述编码获取所述图像序列的每张图像的采集时间。在一个实施例中，所述图像采集模块包括高速低空间分辨率CCD模块、中速中空间分辨率CCD模块和低速高空间分辨率CCD模块。在一个实施例中，所述图像采集模块还包括镜头和分光镜，所述镜头设置在所述分光镜的前端，所述高速低空间分辨率CCD模块、所述中速中空间分辨率CCD模块和所述低速高空间分辨率CCD模块分别设置在所述分光镜上。在一个实施例中，所述分光镜采用二向色分束镜进行分光，所述二向色分束镜上涂有第一光学涂层和第二光学涂层，所述第一光学涂层和所述第二光学涂层均用于分色，若无需分色，可将第一光学涂层和第二光学涂层换成与普通分光镜一致的涂层。在一个实施例中，所述图像采集模块还包括中继镜，所述中继镜设置在所述镜头与所述分光镜的中间，所述中继镜用于延长像距。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种光测力学的方法，包括以下步骤：获取多组不同空间分辨率的图像序列；根据所述图像序列的每张图像上的时间编码，获取所述每张图像的采集时间；精确定位所述图像序列的每张图像的采集时间，使用光流法对所述图像序列进行解析，得到变形场数据。在一个实施例中，所述根据所述图像序列的每张图像上的时间编码，获取所述每张图像的采集时间包括：根据二进制灯板显示的编码，获取所述图像序列的每张图像的采集时间，所述编码为所述时间编码。在一个实施例中，所述获取多组不同空间分辨率的图像序列包括：根据触发信号采集多组不同时间分辨率和不同空间分辨率的图像序列，所述触发信号包括同步触发信号或错时触发信号。在一个实施例中，所述根据触发信号采集多组不同时间分辨率和不同空间分辨率的图像序列包括：根据触发信号以不同帧率采集多组不同时间分辨率和不同空间分辨率的图像序列。上述光测力学的方法和系统，该系统包括系统控制模块、图像采集模块和处理器模块：该图像采集模块分别与该系统控制模块及该处理器模块连接，该系统控制模块控制该图像采集模块采集多组不同空间分辨率的图像序列，该图像采集模块，将该图像序列发送到该处理器模块，该处理器模块接收该图像序列；该处理器模块用于精确定位所述图像序列的每张图像的采集时间，使用光流法对该图像序列进行解析，得到变形场数据，解决了高速图像采集系统中采集图像的空间分辨率不足的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例中光测力学系统的结构框图一；图2是根据本专利技术实施例中光测力学系统的结构框图二；图3是根据本专利技术实施例中光测力学系统的结构框图三；图4是根据本专利技术实施例中光测力学系统的结构框图四；图5是根据本专利技术实施例中光测力学系统的结构框图五；图6是根据本专利技术实施例中光测力学系统的结构框图六；图7是根据本专利技术具体实施例中光测力学系统的结构框图；图8是根据本专利技术具体实施例中光测力学系统的结构示意图；图9是根据本专利技术具体实施例中图像采集过程的结构示意图；图10是根据本专利技术具体实施例中二向色分束镜的结构示意图；图11是根据本专利技术具体实施例中分光光路设计的结构示意图；图12是根据本专利技术具体实施例中错时触发设计的示意图；图13是根据本专利技术实施例中光测力学的方法的流程图一；图14是根据本专利技术实施例中光测力学的方法的流程图二；图15是根据本专利技术实施例中光测力学的方法的流程图三；图16是根据本专利技术实施例中光测力学的方法的流程图四。具体实施方式为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光测力学系统，其特征在于，所述系统包括系统控制模块、图像采集模块和处理器模块：/n所述图像采集模块分别与所述系统控制模块及所述处理器模块连接，所述系统控制模块控制所述图像采集模块采集多组不同空间分辨率的图像序列，所述图像采集模块将所述图像序列发送到所述处理器模块，所述处理器模块接收所述图像序列；/n所述处理器模块用于精确定位所述图像序列的每张图像的采集时间，使用光流法对所述图像序列进行解析，得到变形场数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种光测力学系统，其特征在于，所述系统包括系统控制模块、图像采集模块和处理器模块：
所述图像采集模块分别与所述系统控制模块及所述处理器模块连接，所述系统控制模块控制所述图像采集模块采集多组不同空间分辨率的图像序列，所述图像采集模块将所述图像序列发送到所述处理器模块，所述处理器模块接收所述图像序列；
所述处理器模块用于精确定位所述图像序列的每张图像的采集时间，使用光流法对所述图像序列进行解析，得到变形场数据。


2.根据权利要求1所述的光测力学系统，其特征在于，所述系统控制模块还包括触发器：
所述触发器与所述图像采集模块连接，所述触发器发送触发信号到所述图像采集模块，所述图像采集模块根据所述触发信号进行图像采集，获取多组不同空间分辨率的图像序列，所述触发器的触发方式包括同步触发或错时触发。


3.根据权利要求2所述的光测力学系统，其特征在于，所述系统控制模块还用于控制所述图像采集模块的采集帧率，触发所述图像采集模块以不同帧率进行图像采集，所述图像采集模块获取多组不同时间分辨率和不同空间分辨率的图像序列。


4.根据权利要求1所述的光测力学系统，其特征在于，所述系统还包括二进制灯板：
所述二进制灯板置于待测物的边缘，用于表征图像的采集时间；
所述处理器模块还用于获取所述二进制灯板上显示的编码，根据所述编码获取所述图像序列的每张图像的采集时间。


5.根据权利要求1所述的光测力学系统，其特征在于，所述图像采集模块包括高速低空间分辨率CCD模块、中速中空间分辨率CCD模块和低速高空间分辨率CCD模块。


6.根据权利要求5所述的光测力学系统，其特征在于，所述图像采集模块还包括镜头和分光镜，所述镜头设置在所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志峰，朱海斌，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33