[发明专利]基于激励源与容性阻尼模型的金属容器气密性红外检测方法

权利要求书

1.一种基于激励源与容性阻尼模型的金属容器气密性红外检测方法，金属容器气密性红外检测装置包括激励源组件和电控组件，所述的电控组件包括红外相机(8)，红外相机(8)和金属待测件(6)均放置于抗干扰装置(9)内，红外相机(8)的数据输出端、控制信号输入端均与上位机(11)相连，自动控制装置(5)的数据输出端与上位机(11)相连，温度传感器(7)、压力传感器(4)和流量传感器(10)的数据信号输出端均与自动控制装置(5)相连；其特征在于，所述的金属容器气密性红外检测方法包括以下步骤：

11)检测工作的预准备：进行参数设置，设置温差阈值、加压阈值；

12)热源激励：通过自动控制装置(5)关闭第一进阀、打开第二进阀、关闭第三进阀、打开第一出阀，向金属待测件(6)内通入高于50℃热气；

13)红外相机的实时监测：上位机(11)通过红外相机(8)实时动态监测，获取金属待测件(6)表面平均温度与室温；

14)热源激励的关闭：当金属待测件(6)表面平均温度与室温相差高于10℃时，关闭自动控制装置(5)的第二进阀，停止进气；

15)热源激励过程重复n次，热源激励过程为：打开自动控制装置(5)的第一进阀，向金属待测件(6)内部加压，直到压力上升至0.5mpa；打开自动控制装置(5)的第三进阀、关闭第一出阀，金属待测件(6)对外泄气，直到压力下降到0.11mpa；

16)上位机进行气密性计算分析：上位机(11)获取红外相机(8)、温度传感器(7)、压力传感器(4)和流量传感器(10)的数据，基于激励源和容性阻尼模型得到温度传感器(7)、压力传感器(4)的最优激励阈值数据，进行气密性红外检测，得到准确定位的泄漏位置坐标信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于激励源与容性阻尼模型的金属容器气密性红外检测方法，其特征在于，所述上位机进行气密性计算分析包括以下步骤：

21)对采集的红外图像，采用连续帧差方差法进行泄漏检测：

利用双边滤波对时序图像进行预处理，处理后图像用h(i，j)表示，序列里的第k-1帧和第k帧分别用h_k-1(i，j)和h_k(i，j)来表示；

其差分过程如下所示：

R_(k-1，k)(i，j)＝|h_k(i，j)-h_k-1(i，j)|，

得到序列差分图像R_(k-1，k)(i，j)后计算方差如下所示：

式中R_(k-1，k)(i，j)是序列差分图像灰度值矩阵，P(i，j)是差分图像均值，R_(k-1，k)(i，j)为均值图像灰度值矩阵，C(i，j)是差分图像方差，n为图像总帧数；

式中D(i，j)为阈值分割结果图像，其中值为255的像素点(i，j)为疑似泄漏位置，T为分割阈值，此处为0.9×MAX()C(i,j)；

22)采用帧差概率法进行分析泄漏点判定与验证，步骤如下：

221)用上述21)步骤计算得到的D(i，j)方差矩阵，定义为所有可疑泄漏点坐标集；

222)对集合里的每个像素点坐标(i，j)，计算在帧序列图的灰度值变化次数占总次数的比例；

223)设定阈值用以判定此坐标(i，j)是否为泄漏点，阈值设定如下所示：

其中，g_k(i，j)是对每幅帧差图像的阈值分割结果，(i，j)取D(i，j)中值为255的像素点；

其中，n为帧差图像的个数，f(i，j)是帧差概率结果；

阈值r为泄漏点灰度值变化量，对此变化量进行归一化处理后，其值随不同的加压大小而变化，在此设为0.8；阈值p为变化帧数占总帧数的概率大小，其大小与加压频率有关，在此设为0.3。