[发明专利]一种烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法

权利要求书

1.一种烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法，其特征在于，所述烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法包括：

S1：透过烧蚀火焰，采集烧蚀层复合材料在燃烧状态下的变形图像；

S2：利用图像相关法对采集到的所述变形图像进行处理，得到所述变形图像的变形量；

S3：将所述变形量作为所述烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法的测量结果输出；

所述步骤S2中，所述图像相关法包括：

S21：分割所述变形图像和参考图像，得到参考特征图像和多张特征图像，其中，所述参考图像为所述烧蚀层复合材料在燃烧之前的图像，且多张所述特征图像包括全区域图像和多个子区域图像，所述参考特征图像包括参考全区域图像和多个参考子区域图像；

S22：利用高斯核函数获取每张所述特征图像中关键点的初始位置以及所述参考特征图像中关键点的初始位置；

S23：根据所述初始位置，利用卷积网络，得到每个所述关键点的最终位置；

S24：获取所有所述关键点周围的梯度值；

S25：根据所述梯度值，得到所述特征图像中关键点与参考特征图像关键点之间的对应关系；

S26：根据所述对应关系，得到所述变形图像的变形量。

2.根据权利要求1所述的烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，

利用蓝色光源采集烧蚀层复合材料在燃烧状态下的变形图像；所述蓝色光源包括LED蓝灯和450nm滤光片。

3.根据权利要求1所述的烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法，其特征在于，所述步骤S22中，所述高斯核表达式为：

其中，为图像在处的灰度值，为标准高斯梯度函数，表示参考子区域梯度，表示变形子区域梯度，表示梯度相关函数，为高斯因子，角标1表示参考状态，角标2表示变形状态。

4.根据权利要求1所述的烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法，其特征在于，所述步骤S23中，所述卷积网络包括输入层、卷积层、池化层和全连通层，所述卷积层包括第一卷积层、第二卷积层和第三卷积层，所述池化层包括第一池化层和第二池化层，所述全连通层包括第一全连通层和第二全连通层，所述输入层、所述第一卷积层、所述第一池化层、所述第二卷积层、所述第二池化层、所述第三卷积层、所述第一全连通层和所述第二全连通层依次连接设置。

5.根据权利要求4所述的烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法，其特征在于，所述卷积层的运算方式为：

式中，表示卷积层的运算输出，表示子区域坐标，是平方卷积核的边长，为卷积层中映射的个数；是卷积的前置层数，和分别是输入区域的高度和宽度，是偏差，是迭代次数，为关键点输入层信息矩阵，和表示卷积结果里的区域坐标，和表示矩阵坐标，是卷积层数的迭代层数；

所述池化层的运算方式为：

式中，表示池化层的运算输出，是增益系数乘以汇集结果，和表示卷积结果里的区域坐标，是平方卷积核的边长，表示子区域坐标，是卷积层数的迭代层数，和表示卷积结果里的区域坐标，是卷积层数的迭代层数，为卷积层中映射的个数；

所述全连通层的运算方式为：

式中，表示全连通层的运算输出，表示子区域坐标，是平方卷积核的边长，为卷积层中映射的个数，是卷积的前置层数，为关键点输入层信息矩阵，和分别是输入区域的高度和宽度。

6.根据权利要求1所述的烧蚀层复合材料的高温变形图像的测量方法，其特征在于，所述步骤S23包括以下分步骤：

S231：利用卷积网络检测多个初始匹配位置的所有关键点；

S232：利用多层次回归组合每个所述关键点的卷积网络；

S233：求取每个所述关键点的卷积网络的输出值；

S234：分别获取两张子区域图像中关键点的第一预测位置和第二预测位置；

S235：根据所述卷积网络的输出值、第一预测位置和第二预测位置，得到所述关键点的最终位置。