[发明专利]一种红外热像式航空油料液面检测方法

权利要求书

1.一种红外热像式航空油料液面检测方法，其特征在于：应用于至少包括红外热像仪、测距仪的系统；其中红外热像仪用于将油罐转化为二维热像图并确定油罐上需求点二维坐标，测距仪用于测量红外热像仪与油罐上需求点距离；所述方法：

获取油罐顶线内的参考点a，以及在该参考点a的垂线上的第二参考点b；

使得红外热像仪对准a点并使用测距仪量取红外热像仪至a点距离，记为La；使得红外热像仪对准b点并使用测距仪量取红外热像仪至b点距离，记为Lb；

在二维热像图中确定a点的坐标[ax，ay]和b点的坐标[bx，by]；

在二维热成像图中在ab线上采用图像分析方法判断出图片色差最明显之处，记为c点，且c点坐标记为[cx，cy]；

将标记了a点、b点、c点及其坐标的二维热像图及La、Lb传输至液面分析系统进行液面高度计算分析，计算过程为：

(1)将La、Lb的长度和油罐实际的标称高度h作为参数，将二维图像中a点、b点坐标点转换为以红外热像仪为原点的三维空间的立体空间坐标点Va、Vb，已知二维热像图分辨率为pw、ph，a点在二维热像图中的二维坐标记为[ax，ay]，b点在二维热像图中的二维坐标记为[bx，by]，红外热像仪的水平视场角记为hfov，垂直视场角记为vfov，PI为3.1415926，转换公式如下：

Va＝normalize(ax-2.0*ph*hfov/vfov,ph/2.0-ay,ph/2.0/tan(vfov/2.0*PI/180.0))*La；

Vb＝normalize(bx-2.0*ph*hfov/vfov,ph/2.0-by,ph/2.0/tan(vfov/2.0*π/180.0))*Lb；

(2)根据c点的二维坐标，得出c点三维坐标Vc：根据c位置可以获得一条以红外热像仪为原点的三维方向向量dc，将Va和Vb之间的线段Vab与dc进行三维共面直线求交可得到c点的三维坐标点Vc，dc在三维空间中的x分量记为dc.x，标准三维向量记为v，标准三维向量在三维空间中的x分量记为v.x，临时标量记为t，其公式如下：

dc＝normalize(cx-2.0*ph*hfov/vfov,ph/2.0-cy,ph/2.0/tan(vfov/2.0*PI/180.0))

v＝normalize(Vab)

t＝(dc.x-Va.x)/v.x

Vc＝Va+v*t

(3)计算Vc点至Va点的距离，记为lac，最后取得液面高度L，公式如下：L＝h–lac。

2.如权利要求1中所述一种红外热像式航空油料液面检测方法，其特征在于：所述红外热像仪放置于距油罐50米处。

3.如权利要求1中所述一种红外热像式航空油料液面检测方法，其特征在于：所述测距仪为高精度激光测距仪。