一种能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置制造方法及图纸

一种能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置。其包括积分球传感器、分光棱镜及滤光片控制装置、红外光源、控制单元、滤光片控制装置、近红外面阵CCD相机、红外图像采集处理单元、计算机数据处理控制单元和检测结果伪彩显示单元；本发明专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置是利用积分球传感器来消除环境干扰，从而实现对残冰的精确检测，与现有技术相比具有以下显著优点：可以在飞机机体残冰检测的过程中，通过积分球传感器对环境光进行监测，稳定光源并且消除外界环境的干扰，以达到精确测量的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置。其包括积分球传感器、分光棱镜及滤光片控制装置、红外光源、控制单元、滤光片控制装置、近红外面阵CCD相机、红外图像采集处理单元、计算机数据处理控制单元和检测结果伪彩显示单元；本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置是利用积分球传感器来消除环境干扰，从而实现对残冰的精确检测，与现有技术相比具有以下显著优点：可以在飞机机体残冰检测的过程中，通过积分球传感器对环境光进行监测，稳定光源并且消除外界环境的干扰，以达到精确测量的目的。【专利说明】一种能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置
本专利技术属于民航
，特别是涉及一种能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置。
技术介绍
飞机除冰问题已经成为冬季影响民航安全运行的重要因素之一。据美国国家运输安全委员会(NTSB)统计:1981年至1988年的7年期间，美国共发生542起飞机因结冰而引起的飞行事故，其中约有一半事故是因机体结冰造成的。为了防止此类事故的发生，飞机起飞前通常都需要用除冰液对其表面进行除冰以及对表面残冰进行检测。目前常用的残冰自动检测系统主要是利用由红外多光谱相机、红外光源等部件构成的系统以红外多光谱检测方式对残冰进行检测。对于不同的污染表面及污染厚度，在不同的波长下其反射、散射和吸收特性不同，利用比色式(多光谱检测比较)检测方法可以通过伪彩色图像的形式显示残冰的位置、大小和厚度。但是，由于这种残冰自动检测系统受环境干扰影响严重，因此检测精度不高，所以目前机场仍以人工视觉和触觉检测方式为主。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可提高飞机残冰检测精度的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置。为了达到上述目的，本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置包括积分球传感器、分光棱镜及滤光片控制装置、红外光源、控制单元、滤光片控制装置、近红外面阵CCD相机、红外图像采集处理单元、计算机数据处理控制单元和检测结果伪彩显示单元；其中红外光源和近红外面阵C⑶相机并排设置在支架上，并且红外光源上的发射口与近红外面阵CXD相机上的镜头面对同一方向，近红外面阵C⑶相机同时与红外图像采集处理单元及滤光片控制装置电连接；分光棱镜及滤光片控制装置包括壳体、分光棱镜系统及滤光片系统，壳体利用支架安装在红外光源的前方，其背面上设有与红外光源发射口相对的红外光源入射口，正面上设有环境光入射口，侧面上设有反射光出口，并且设有一个可开闭红外光源入射口的挡板；分光棱镜系统安装在壳体的内部；滤光片系统包括大滤光片盘、小滤光片盘和两台电机，其中大滤光片盘以可旋转的方式设置在红外光源、近红外面阵CXD相机与壳体之间，小滤光片盘以可旋转的方式设置在壳体的前方，并且大滤光片盘、小滤光片盘上形成有多个滤光片设置孔，每个滤光片设置孔内安装有一个具有不同透射率的滤光片，两台电机分别与大滤光片盘和小滤光片盘的旋转轴相连，并且电机、分光棱镜系统、滤光片系统和挡板的控制机构同时与控制单兀电连接；积分球传感器安装在壳体的一侧，且与反射光出口的位置相对，同时与控制单元电连接；计算机数据处理控制单元同时与控制单元、滤光片控制装置、红外图像采集处理单元和检测结果伪彩显示单元电连接。所述的积分球传感器由低波段光传感器和高波段光传感器组成，分别采集低波段光和高波段光。所述的大滤光片盘上滤光片设置孔的直径大于近红外面阵CXD相机上镜头与红外光源上发射口之间的最大距离。本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置是利用积分球传感器来消除环境干扰，从而实现对残冰的精确检测，与现有技术相比具有以下显著优点:可以在飞机机体残冰检测的过程中，通过积分球传感器对环境光进行监测，稳定光源并且消除外界环境的干扰，以达到精确测量的目的。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置构成示意图。图2为本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置上部分部件结构立体图。图3为利用本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置检测飞机残冰时积分球传感器、分光棱镜及滤光片控制装置和红外光源结构示意图。图4为利用本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置消除环境光干扰时积分球传感器、分光棱镜及滤光片控制装置和红外光源结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置进行详细说明。如图1一图4所示，本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置包括积分球传感器1、分光棱镜及滤光片控制装置2、红外光源3、控制单元4、滤光片控制装置5、近红外面阵CXD相机7、红外图像采集处理单元8、计算机数据处理控制单元9和检测结果伪彩显示单元10 ;其中红外光源3和近红外面阵CXD相机7并排设置在图中未示出的支架上，并且红外光源3上的发射口与近红外面阵CXD相机7上的镜头6面对同一方向，近红外面阵CXD相机7同时与红外图像采集处理单元8及滤光片控制装置5电连接；分光棱镜及滤光片控制装置2包括壳体15、分光棱镜系统11及滤光片系统，壳体15利用支架安装在红外光源3的前方，其背面上设有与红外光源3发射口相对的红外光源入射口 13，正面上设有环境光入射口 14，侧面上设有反射光出口 16，并且设有一个可开闭红外光源入射口 13的挡板17 ;分光棱镜系统11安装在壳体15的内部；滤光片系统包括大滤光片盘18、小滤光片盘19和两台电机，其中大滤光片盘18以可旋转的方式设置在红外光源3、近红外面阵CXD相机7与壳体15之间，小滤光片盘19以可旋转的方式设置在壳体15的前方,并且大滤光片盘18、小滤光片盘19上形成有多个滤光片设置孔，每个滤光片设置孔内安装有一个具有不同透射率的滤光片，两台电机分别与大滤光片盘18和小滤光片盘19的旋转轴相连，并且电机、分光棱镜系统11、滤光片系统和挡板17的控制机构同时与控制单兀4电连接；积分球传感器I安装在壳体15的一侧,且与反射光出口 16的位置相对，同时与控制单兀4电连接；计算机数据处理控制单元9同时与控制单元4、滤光片控制装置5、红外图像采集处理单元8和检测结果伪彩显示单元10电连接。所述的积分球传感器I由低波段光传感器13和高波段光传感器14组成，分别采集低波段光和高波段光。所述的大滤光片盘18上滤光片设置孔的直径大于近红外面阵CXD相机7上镜头6与红外光源3上发射ロ之间的最大距离。现将本专利技术提供的能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置工作原理阐述如下:当需要对飞机表面的残冰进行检测时，首先将本飞机残冰监测装置上近红外面阵CCD相机7的镜头6和红外光源3上的发射ロ对准飞机上的某一待检测区域，然后开启本装置。在计算机数据处理控制单元9的控制下，首先利用控制单元4将分光棱镜及滤光片控制装置2上的挡板17移至红外光源入射ロ 13处，以遮挡住红外光源入射ロ 13，使由红外光源3发出的检测光无法进入分光棱镜及滤光片控制装置2，同时将分光棱镜系统11置于图4所示的位置，并且可根据需要利用电机转动小滤光片盘19的方式将所需透射率的滤光片置于环境光入射ロ 14前,这时环境光将通过环境光入射ロ 14入射到分光棱镜系统11上，并通过分光棱镜系统11发生反射、折射和透射，其中反射光将通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够消除环境干扰的飞机残冰监测装置，其特征在于：其包括积分球传感器（1）、分光棱镜及滤光片控制装置（2）、红外光源（3）、控制单元（4）、滤光片控制装置（5）、近红外面阵CCD相机（7）、红外图像采集处理单元（8）、计算机数据处理控制单元（9）和检测结果伪彩显示单元（10）；其中红外光源（3）和近红外面阵CCD相机（7）并排设置在支架上，并且红外光源（3）上的发射口与近红外面阵CCD相机（7）上的镜头（6）面对同一方向，近红外面阵CCD相机（7）同时与红外图像采集处理单元（8）及滤光片控制装置（5）电连接；分光棱镜及滤光片控制装置（2）包括壳体（15）、分光棱镜系统（11）及滤光片系统，壳体（15）利用支架安装在红外光源（3）的前方，其背面上设有与红外光源（3）发射口相对的红外光源入射口（13），正面上设有环境光入射口（14），侧面上设有反射光出口（16），并且设有一个可开闭红外光源入射口（13）的挡板（17）；分光棱镜系统（11）安装在壳体（15）的内部；滤光片系统包括大滤光片盘（18）、小滤光片盘（19）和两台电机，其中大滤光片盘（18）以可旋转的方式设置在红外光源（3）、近红外面阵CCD相机（7）与壳体（15）之间，小滤光片盘（19）以可旋转的方式设置在壳体（15）的前方，并且大滤光片盘（18）、小滤光片盘（19）上形成有多个滤光片设置孔，每个滤光片设置孔内安装有一个具有不同透射率的滤光片，两台电机分别与大滤光片盘（18）和小滤光片盘（19）的旋转轴相连，并且电机、分光棱镜系统（11）、滤光片系统和挡板（17）的控制机构同时与控制单元（4）电连接；积分球传感器（1）安装在壳体（15）的一侧，且与反射光出口（16）的位置相对，同时与控制单元（4）电连接；计算机数据处理控制单元（9）同时与控制单元（4）、滤光片控制装置（5）、红外图像采集处理单元（8）和检测结果伪彩显示单元（10）电连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于之靖，诸葛晶昌，高建树，郑大川，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：