高温环境中位移场测量系统技术方案

本发明专利技术涉及测量技术领域，公开了一种高温环境中位移场测量系统。其中，该系统包括：成像装置，用于对具有特征标示的被测目标进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；控制处理装置，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；热防护结构腔体，成像装置设置在所述热防护结构腔体内，所述热防护结构腔体具有隔热透光窗口，所述成像装置通过所述隔热透光窗口对被测目标进行成像。由此，可以实现对高温环境下的被测目标的非接触式位移测量。

【技术实现步骤摘要】
高温环境中位移场测量系统
本专利技术涉及测量
，尤其涉及一种高温环境中位移场测量系统。
技术介绍
在工业生产、航空航天等领域，普遍存在高温环境中高温目标的位移场测量需求。采用接触式测量法对高温目标的位移场进行测量，主要存在两方面问题，一是测量设备接触高温目标，会对目标的温度场造成影响；二是接触法一般只能实现单点的位移测量，无法对目标的位移场进行测量。此外，在高温环境中，接触式测量设备的热防护问题也是较难解决，因此高温目标的位移场很难直接用接触式测量进行测量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高温环境中位移场测量系统，能够解决现有技术中高温环境中位移场无法测量的技术问题。本专利技术提供了一种高温环境中位移场测量系统，其中，该系统包括：成像装置，用于对具有特征标示的被测目标进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；控制处理装置，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；热防护结构腔体，所述成像装置设置在所述热防护结构腔体内，所述热防护结构腔体具有隔热透光窗口，所述成像装置通过所述隔热透光窗口对被测目标进行成像。优选地，所述热防护结构腔体还包括进气口和出气口，气体从所述进气口通入，经所述热防护结构腔体内的成像装置后由出气口排出以对所述成像装置进行降温。优选地，该系统还包括气体阀，设置在所述进气口处，用于调节通入所述进气口的气体流量。优选地，该系统还包括照明光源，设置在所述热防护结构腔体内用于对所述被测目标的表面进行照明。优选地，所述照明装置包括平面反射镜、成像透镜组镜头和CCD探测器，所述照明光源的光线经所述平面反射镜折转后对所述被测目标的表面进行照明，所述被测目标发出的光线经所述平面反射镜折转后通过所述成像透镜组镜头在所述CCD探测器上成像。优选地，所述照明光源为环形LED光源。优选地，热防护结构腔体包括气凝胶层和高温陶瓷编制布层，所述高温陶瓷编制布层包裹所述凝胶层。优选地，所述隔热透光窗口为蓝宝石窗口。通过上述技术方案，可以利用成像装置对被测目标的特征标示进行成像，利用控制处理装置对目标的特征标示进行识别和分析得到特征标示在对应图像中的坐标位置，进而可以根据坐标位置确定被测目标的位移场；并且，由于成像装置设置在热防护结构腔体内，可以对成像装置外部高温环境进行隔热，降低外部高温环境热量向成像装置内部传导速率。由此，可以实现对高温环境下的被测目标的非接触式位移测量，在测量过程中不影响高温被测目标状态，且可同时对被测目标中多点的位移场进行测量，解决了现有技术中在高温环境进行高温物体位移场测量时面临的复杂技术问题。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为根据本专利技术实施例的一种高温环境中位移场测量系统的原理图。附图标记说明1.被测目标；2.热防护结构腔体；3.气体阀；4.进气口；5.出气口；6.隔热透光窗口；7.平面反射镜；8.成像透镜组镜头；9.CCD探测器；10.照明光源；11.控制处理装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1为根据本专利技术实施例的一种高温环境中位移场测量系统的原理图。其中，该测量系统可以应用于高温环境中的被测目标的位移场测量。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种高温环境中位移场测量系统，其中，该系统可以包括：成像装置，用于对具有特征标示的被测目标1进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；其中，特征标示可以为高温特征标示，可以通过使用高温漆喷涂或绘制在被测目标表面。举例来讲，特征标示可以为多个几何形状、数字、符号、字母或其组合形成的特征标示图案。高温特征标示的颜色与被测目标形成对比。控制处理装置(远程控制处理装置)11，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；也就是，可以利用光学图像特征识别匹配原理获取高温环境中的目标特征(特征标示)图像序列并进行处理分析，根据目标特征标示在图像中坐标变化获取目标位移场。举例来讲，控制处理装置11采集被测目标图像序列，识别序列中不同图像的多个同一特征标示，并分析特征标示在图像中的坐标位置；根据坐标位置，可以分析特征标示在图像中变化的像素数目，进而根据测量设备标定的像素数目与实际空间尺寸，可以获取被测目标位移场。热防护结构腔体2，所述成像装置设置在所述热防护结构腔体2内，所述热防护结构腔体2具有隔热透光窗口6，所述成像装置通过所述隔热透光窗口6对被测目标1进行成像。其中，热防护结构腔体作为被动热防护结构对外部高温环境进行隔热。通过上述技术方案，可以利用成像装置对被测目标的特征标示进行成像，利用控制处理装置对目标的特征标示进行识别和分析得到特征标示在对应图像中的坐标位置，进而可以根据坐标位置确定被测目标的位移场；并且，由于成像装置设置在热防护结构腔体内，可以对成像装置外部高温环境进行隔热，降低外部高温环境热量向成像装置内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温环境中位移场测量系统，其特征在于，该系统包括：/n成像装置，用于对具有特征标示的被测目标(1)进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；/n控制处理装置(11)，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；/n热防护结构腔体(2)，所述成像装置设置在所述热防护结构腔体(2)内，所述热防护结构腔体(2)具有隔热透光窗口(6)，所述成像装置通过所述隔热透光窗口(6)对被测目标(1)进行成像。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温环境中位移场测量系统，其特征在于，该系统包括：
成像装置，用于对具有特征标示的被测目标(1)进行成像得到包含特征标示的被测目标图像序列；
控制处理装置(11)，用于对被测目标图像序列中每个被测目标图像的特征标示进行识别，分析特征标示在对应图像中的坐标位置，并基于坐标位置确定被测目标的位移场；
热防护结构腔体(2)，所述成像装置设置在所述热防护结构腔体(2)内，所述热防护结构腔体(2)具有隔热透光窗口(6)，所述成像装置通过所述隔热透光窗口(6)对被测目标(1)进行成像。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热防护结构腔体(2)还包括进气口(4)和出气口(5)，气体从所述进气口(4)通入，经所述热防护结构腔体(2)内的成像装置后由出气口(5)排出以对所述成像装置进行降温。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括气体阀(3)，设置在所述进气口(3)处，用于调节通入所述进气口(3)的气体流量。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱超，宋春晖，吴柯萱，魏树第，王加朋，孙红胜，
申请(专利权)人：北京振兴计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11