[发明专利]高温风洞的成像系统和方法

说明书

本发明涉及一种高温风洞的成像系统和方法。包括：图像采集装置实时采集高温风洞内待检测材料的图像；温度采集装置与图像采集装置同步采集待检测材料的表面温度；处理装置接收待检测材料的图像以及待检测材料的表面温度，根据待检测材料的图像获取感兴趣区域图像，并计算感兴趣区域图像的灰度值；补光控制装置获取待检测材料的表面温度以及感兴趣区域图像的灰度值，并根据待检测材料的表面温度以及感兴趣区域图像的灰度值生成补光控制信号；以及补光装置接收补光控制信号，并根据补光控制信号对待检测材料进行补光。通过设置补光装置能够对待检测材料的图像进行补偿，进一步的能够适应大幅度的温度变化，提高待检测材料的图像的质量。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，特别是涉及一种高温风洞的成像系统和方法。

背景技术

高温风洞能够对被检测材料进行高温烧蚀氧化，从而达到检测被检测材料性能的目的。大部分的高温试件都需要在高温风洞进行高温加载测试。非接触高温三维数字图像相关方法(3D-DIC)是用于对高温风洞内的被检测材料进行力学测量的方法。非接触高温三维数字图像相关方法(3D-DIC)具有精度高、无损、非接触以及大视野等优点。但是上述方法需要依赖高质量的图像，因此获取高质量的图像成为非接触力学测量的关键。

目前的传统技术，在对高温风洞内的被检测材料进行成像时，首先需要将成像装置放置在三脚架上，再将三脚架放置在高温风洞的观察窗口前搭建图像采集平台，成像装置通过观察窗口采集高温风洞内被检测材料的图像。由于高温风洞内温度变化剧烈，会导致待检测材料的图像亮度变化梯度大，严重的影响待检测材料的图像的质量。

发明内容

基于此，有必要针对图像亮度变化梯度大，进一步的严重的影响待检测材料的图像的质量的问题，提供一种高温风洞的成像系统和方法。

一种高温风洞的成像系统，包括：图像采集装置、温度采集装置、处理装置、补光控制装置以及补光装置；所述图像采集装置，用于实时采集所述高温风洞内待检测材料的图像；所述温度采集装置，用于与所述图像采集装置同步采集待检测材料的表面温度；所述处理装置，与所述图像采集装置以及温度采集装置连接，用于接收待检测材料的图像以及待检测材料的表面温度，根据所述待检测材料的图像获取感兴趣区域图像，并计算感兴趣区域图像的灰度值；补光控制装置，与所述处理装置电连接，用于获取所述待检测材料的表面温度以及感兴趣区域图像的灰度值，并根据所述待检测材料的表面温度以及感兴趣区域图像的灰度值生成补光控制信号；以及补光装置，与所述补光控制装置连接，用于接收补光控制信号，并根据补光控制信号对待检测材料进行补光。

在其中一个实施例中，所述温度采集装置与所述图像采集装置同步采集待检测材料的表面温度和待检测材料的图像。

在其中一个实施例中，所述处理装置还用于根据所述待检测材料的表面温度以及感兴趣区域图像的灰度值生成曝光控制信号，所述图像采集装置根据所述曝光控制信号控制曝光时间。

在其中一个实施例中，所述系统还包括：固定装置，与所述高温风洞的外壁固定连接，所述图像采集装置、所述温度采集装置以及所述补光装置连接于所述固定装置。

在其中一个实施例中，所述固定装置包括：固定支架、第一固定机构、第二固定机构以及第三固定机构；所述固定支架，与高温风洞的外壁固定连接；所述第一固定机构，与所述固定支架活动连接，所述图像采集装置连接于所述第一固定机构；所述第二固定机构，与所述固定支架活动连接，所述温度采集装置连接于所述第二固定机构；所述第三固定机构，与所述固定支架活动连接，所述补光装置连接于所述第三固定机构。

在其中一个实施例中，所述固定支架包括：至少一个风洞固定杆以及多个固定块，还包括横杆和/或竖杆；所述风洞固定杆垂直于所述高温风洞外壁通过固定块与所述高温风洞外壁连接；所述横杆和所述竖杆相互垂直且通过固定块与所述风洞固定杆连接。