[发明专利]一种基于图像分析的雷达天线面阵漏液检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于图像分析的雷达天线面阵漏液检测装置及方法。所述装置包括直线电机、安装在直线电机上的机架、安装在机架上的图像分析电路、摄像头和光源，图像分析电路控制直线电机运行。所述方法包括：通过图像分析电路控制摄像头和光源角度，对准雷达天线面阵底部漏液监测区域，随着直线电机扫描整个漏液检测区域并采集多张图像；对图像依次进行融合、灰度处理、光照一致化并去噪，并识别图像中的漏液区域进行标记。本发明采用非接触式方法检测漏液，实时性高，安全可靠；采用逻辑回归和线性回归算法判断漏液状态和识别漏液区域，在实施时安装在面阵底部边缘，可以有效避免复杂阵面的遮挡，检测盲区小，识别率高,安装简单，适用范围广。

技术领域

本发明属于雷达天线面阵健康管理领域。

背景技术

雷达天线面阵内的组件是雷达设备的核心，也是成本最高的部件。同时由于组件散热通常采用液冷散热方式，冷却液一旦泄露，可能会造成组件短路等情况。天线面阵内的漏液检测通常采用线缆或者触点形式的接触式漏液检测方式。这种检测方式具有检测盲区较大，检测结果不准确，检测信息不全面、损坏后难以更换等弊端。

本发明能够通过非接触式的方法检测天线面阵内的漏液情况，实时性高，安全可靠，在实施时安装在面阵底部边缘，可以有效避免复杂阵面的遮挡，检测盲区小，识别率高，安装简单，便于维修和更换，适用范围广。

发明内容

为实现阵面全密闭、采用大量液体冷却模块、空间狭小的有源天线阵面内，安全、高效检测模块漏液的目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于图像分析的雷达天线面阵漏液检测装置，包括直线电机、机架、图像分析电路、摄像头、光源，所述的图像分析电路、摄像头、光源安装机架上，机架安装在直线电机上，所述图像分析电路连接摄像头、光源、直线电机。

进一步的，所述光源对准摄像头图像采集区域，并随着摄像头同时运动，所述摄像头通过直线电机运动，扫描整个天线面阵，所述图像分析电路控制摄像头和光源，采集到天线面阵内的图像后，摄像头把图像数据传输给图像分析电路，图像分析电路对数据进行处理，最终归得到天线面阵内是否有漏液、漏液位置以及其他漏液特征情况。

一种基于图像分析的雷达天线面阵漏液检测方法，包括如下步骤：

A、控制光源对准摄像头图像采集区域，并随着摄像头同时运动；摄像头通过控制直线电机运动，扫描整个天线面阵；

B、通过图像分析电路控制摄像头采集面阵内多张图像，所述的图像包括雷达天线面阵底部区域；

C、对B中获得的图像利用SIFT角点检测算法进行特征点提取，通过平方差和方法进行图像匹配后将多张图像拷贝到结果图像的不同位置上，并利用像素叠加去裂缝处理方法融合成整个雷达天线面阵底部区域图像；

D、对C中获得图像进行灰度处理，获得整个雷达天线面阵底部区域灰度图像；

E、对D中获得的图像进行光照一致化并去噪，用中值滤波算法去除图像中的颗粒噪声和小面积孤立区域；

F、识别E图像，通过多张有漏液和无漏液图像的漏液特征向量进行逻辑回归，得到逻辑回归函数，通过对多张有漏液图像的固定像素矩阵内灰度值之和的最大值、最小值和平均值进行线性回归，得到线性回归函数，根据逻辑回归函数和线性回归函数计算新图像的漏液状态和漏液区灰度特征；

G、标记F中漏液区域，根据F中计算的漏液状态找出有漏液的图像，根据漏液区灰度特征对图像进行二值化和边缘检测，得到漏液区域的边缘，并标记为红色，得出最终漏液位置、漏液面积等漏液特征信息。

进一步的，所述的步骤A中，光源和摄像头的角度只需要在最开始调整一次。

进一步的，所述的步骤E中，中值滤波算法去噪效果通过调整中值滤波的卷积核大小来实现。