[发明专利]一种基于双模融合的涡轮叶片应变场全场测量方法

权利要求书

1.一种基于双模融合的涡轮叶片应变场全场测量方法，该方法利用可同时采集光学信息和红外信息的探针对涡轮叶片进行数据采集，该探针可伸缩和旋转，伸缩方向与涡轮径向方向一致；该方法包括如下步骤：

步骤1：将一片涡轮叶片表面划分为若干个矩形区域，预先计算出探针采集每个矩形区域光学信息时的采集角度和伸缩量；

步骤2：常温状态，转动涡轮叶片，根据步骤1预先计算的采集角度和伸缩量，利用探针对同一片涡轮叶片的每个矩形区域进行光学信息采集；

步骤3：对获取的涡轮叶片各个区域的光学信息进行拼接，获得完整的涡轮叶片图像；

步骤4：固定探头的伸缩量，转动涡轮叶片，采集常温状态下涡轮叶片表面的红外信息变化情况，基于光电转换器将红外信号转为连续的电压信号，根据电压信号的突变情况确定涡轮叶片的边缘信息；采用相同的方法，分别获得探头不同伸缩量下的同一涡轮叶片边缘信息；

步骤5：将步骤3得到的涡轮叶片图像和步骤4得到的涡轮叶片边缘信息通过插值法进行融合得到精确涡轮叶片图像；

步骤6：采用步骤1到步骤5的方法获取在不同工作状态下的涡轮叶片图像；

步骤7：计算涡轮叶片全场应变情况；

步骤7.1：将步骤5融合的叶片光学图像依次进行灰度转化、高斯高通滤波、直方图均衡化实现图像的增强处理；

步骤7.2：常温状态下精确涡轮叶片图像作为参考图像，对应特征点(x,y)的灰度值记为f(x,y)；工作状态下精确涡轮叶片图像作为目标图像，对应特征点(x',y')的灰度值记为g(x',y')；将参考图像划分为多个参考子区域；

步骤7.3：利用相关函数在目标图像中寻找与所有参考子区域 相似度最高的目标子区域，进一步在目标图像中确定参考图像各特征点的对应特征点；

步骤7.4：根据参考图像到目标图像对应特征点的位置变化情况，计算出工作状态下涡轮叶片的全场应变情况。

2.如权利要求1所述的一种基于双模融合的涡轮叶片应变场全场测量方法，其特征在于，所述步骤7.3中采用互相关函数使目标子区域与参考子区域互相关函数取极大值，同时在目标图像子区域搜索过程，采用Newton-Rapshon算法结合双三次插值实现亚像素级别的匹配精度；所述步骤7.4中基于目标图像与参考图像的高精度匹配得到全场位移场变化情况，利用局部最小二乘拟合的方法得到全场应变情况。