用于生成单个观察图像以分析涂层缺陷的系统和方法技术方案

提供了一种用于自动检测部件的涂层中的缺陷的系统和方法。一方面，提供了一种涂层检查系统。涂层检查系统包括加热元件，该加热元件可操作以在其相对于部件横穿时将热量赋予该部件。当加热元件相对于部件横穿并向其施加热量时，系统的成像装置捕获部件的图像。图像指示部件的瞬态热响应。系统可以使用捕获的图像生成单个观察图像。该系统可以使用所生成的单个观察图像来检测和分析缺陷。单个观察图像来检测和分析缺陷。单个观察图像来检测和分析缺陷。

【技术实现步骤摘要】
用于生成单个观察图像以分析涂层缺陷的系统和方法


[0001]本主题大体涉及用于自动检测涂层(例如用于涡轮机械部件上的涂层)中的缺陷的系统和方法。

技术介绍

[0002]用于动力和航空燃气涡轮发动机的一些部件涂有热障涂层，尤其是沿着这种发动机的热气路径定位的部件。例如，金属涡轮叶片通常涂有热障涂层，以保护叶片的金属结构在操作期间免受热损坏。结合涂层通常设置在金属结构和热障涂层之间以增强它们之间的结合或粘附。通常，热障涂层可以增加金属高温部件的有效使用寿命。
[0003]热障涂层中的缺陷的检测可以确保只有具有满意涂层的部件才能组装在发动机上。因此，通常检查这些部件的缺陷。涂层缺陷的形成可能发生在涂层处理(例如电子束物理气相沉积(EBPVD)涂层处理)期间。常见的涂层缺陷包括喷溅物和凹坑。当过多的涂层材料沉积在局部区域时，可能会形成喷溅物。除其他缺点外，喷溅物会扰乱通过发动机的流体流。在涂层处理期间，或在某些情况下，在发动机操作期间，也会形成凹坑。凹坑是涂层中的空隙或空间。如果热障涂层中的喷溅物和/或凹坑超过一定尺寸、深度、数量、面积分数或其某种组合，则可能需要剥离涂层并且需要重涂部件。涂层返工可能是昂贵的、耗时的并且总体上带来不便。
[0004]用于识别热障涂层中的缺陷的现有技术在很大程度上是视觉的并且由操作员手动完成。此外，这些技术是主观的，不是定量的。因此，在使用现有技术时，一些应该剥离和重涂的部件通过了质量检验，而一些具有满意的热障涂层的部件没有通过质量检验并且被剥离和重涂。因此，资源被浪费并且产生额外费用。
[0005]因此，解决上述一个或多个挑战的系统和方法将是有用的。特别是，用于评估高温应用中使用的热障涂层质量的改进系统和方法将是有益的。

技术实现思路

[0006]本公开的方面涉及控制涡轮机的分布式控制系统和方法。本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践获知。
[0007]在一个方面，提供了一种生成单个观察图像的方法。该方法包括通过一个或多个处理器接收由成像装置捕获的多个图像，当加热元件沿着横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时，多个图像中的每个图像捕获部件，部件具有涂层。该方法还包括通过一个或多个处理器经由以下方式生成多个掩蔽图像：针对多个图像中的每个图像，通过一个或多个处理器相对于加热元件定位掩蔽窗口；并且通过一个或多个处理器将热数据应用到多个图像中的每个图像的掩蔽窗口内的像素。此外，该方法包括至少部分地基于所应用的热数据，确定与多个掩蔽图像上的每个像素相关联的最小值或最大值。该方法还包括使用多个掩蔽图像生成部件的单个观察图像，使得在单个观察图像中表示与多个掩蔽图像中的每个像素相关联的所确定的最小值或最大值。
[0008]在另一方面，提供了一种系统。该系统包括加热元件、成像装置以及具有一个或多个处理器和一个或多个存储器装置的计算系统。一个或多个处理器被构造为接收由成像装置捕获的多个图像，当加热元件沿着横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时，多个图像中的每个图像捕获部件，部件具有涂层。一个或多个处理器还被构造为通过以下方式生成多个掩蔽图像：针对多个图像中的每个图像，相对于加热元件定位掩蔽窗口；并且将热数据应用到多个图像中的每个图像的掩蔽窗口内的像素。此外，一个或多个处理器被构造为至少部分地基于所应用的热数据，确定与多个掩蔽图像上的每个像素相关联的最小值或最大值。一个或多个处理器还被构造为使用多个掩蔽图像生成部件的单个观察图像，使得在单个观察图像中表示与多个掩蔽图像中的每个像素相关联的所确定的最小值或最大值。
[0009]在进一步方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质包括计算机可执行指令，当计算机可执行指令由涂层检查系统的一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器：接收由成像装置捕获的多个图像，当涂层检查系统的加热元件沿着横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时，多个图像中的每个图像捕获部件，部件具有涂层；通过以下方式生成多个掩蔽图像：针对多个图像中的每个图像，相对于加热元件定位掩蔽窗口；并且将热数据应用到多个图像中的每个图像的掩蔽窗口内的像素；至少部分地基于所应用的热数据，确定与多个掩蔽图像上的每个像素相关联的最小值或最大值；并且使用多个掩蔽图像生成部件的单个观察图像，使得在单个观察图像中表示与多个掩蔽图像中的每个像素相关联的所确定的最小值或最大值。
[0010]参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本主题的实施例，并且与描述一起用于解释本主题的原理。
附图说明
[0011]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0012]图1提供了根据本公开的一个实施例的涂层检查系统的立体图；
[0013]图2提供了由图1的系统检查的部件的一部分的特写示意横截面视图；
[0014]图3提供了其中图1的系统可以进行部件的涂层检查处理的示例方法的流程图；
[0015]图4
‑
7提供了图1的系统的加热元件相对于图1的部件在加热元件向部件施加热量时横穿的示意图；
[0016]图8提供了图4
‑
7的加热元件横穿并加热部件的特写视图；
[0017]图9提供了从多个捕获图像生成的部件的单个图像的示意图；
[0018]图10提供了详述检测缺陷的一种方法的图9的单个图像的一部分的特写视图；
[0019]图11提供了详述检测缺陷的另一种方法的图9的单个图像的特写视图；
[0020]图12提供了根据本公开的一个实施例的描绘像素的时间
‑
温度曲线的曲线图；
[0021]图13提供了图1的涂层检查系统的计算系统的框图；
[0022]图14提供了根据本公开的一个实施例的生成单个观察图像的示例方法的流程图；
[0023]图15
‑
18提供了当加热元件沿横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时由成像装置捕获的部件的若干图像的视图；
[0024]图19提供了应用于每个图像的掩蔽窗口的像素的热数据的示意图；
[0025]图20提供了根据本公开的一个实施例的多个生成的掩蔽图像的示意图；
[0026]图21提供了当加热元件沿横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时由成像装置捕获的部件的图像的视图，并且还描绘了其中掩蔽窗口可以相对于加热元件定位的一种示例方式；
[0027]图22提供了当加热元件沿横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时由成像装置捕获的部件的图像的视图，并且还描绘了其中掩蔽窗口可以相对于加热元件定位的另一种示例方式；
[0028]图23描绘了根据本公开的一个实施例的若干掩蔽图像；和
[0029]图24描绘了根据本公开的一个实施例的具有多个像素的单个观察图像。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成单个观察图像的方法，其特征在于，所述方法包括：通过一个或多个处理器接收由成像装置捕获的多个图像，当加热元件沿着横穿方向相对于部件横穿并向其施加热量时，所述多个图像中的每个图像捕获所述部件，所述部件具有涂层；通过所述一个或多个处理器经由以下方式生成多个掩蔽图像：针对所述多个图像中的每个图像，通过所述一个或多个处理器相对于所述加热元件定位掩蔽窗口；并且通过所述一个或多个处理器将热数据应用到所述多个图像中的每个图像的所述掩蔽窗口内的像素；至少部分地基于所应用的热数据，确定与所述多个掩蔽图像上的每个像素相关联的最小值或最大值；以及使用所述多个掩蔽图像生成所述部件的所述单个观察图像，使得在所述单个观察图像中表示与所述多个掩蔽图像中的每个所述像素相关联的所确定的最小值或最大值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述热数据仅应用到所述多个掩蔽图像中的每一个的所述掩蔽窗口内的所述像素。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述成像装置是红外成像装置，并且所述热数据是三维红外传感器数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述最小值或所述最大值是最小温度值或最大温度值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述加热元件不存在于所生成的单个观察图像中。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中通过所述一个或多个处理器将热数据应用到所述多个图像中的每个图像的所述掩蔽窗口内的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马吉德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：