[发明专利]一种红外热像式航空油料液面检测方法

说明书

一种红外热像式航空油料液面检测方法，包括以下步骤：(1)放置红外热像仪；(2)在油罐顶线内找一个点，记为a点；(3)从a点吊一条铅垂线，在铅垂线上任意一位置标记为b点；(4)量取红外热像仪至a点距离，记为La；(5)量取红外热像仪至b点距离，记为Lb；(6)在红外热像图中识别并标注好a点和b点；(7)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点坐标点转换为三维空间的立体空间坐标点Va、Vb，(8)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；(9)根据c位置获得一条方向向量dc，得到c点的三维坐标点Vc，(10)计算Vc点至Va点的距离，记为lac，最后取得液面高度L。

技术领域

本发明涉及一种液面检测方法，尤其涉及一种航空油料液面检测方法。

背景技术

航空油灌中的液面高度检测对于航空油料的运输、存储和使用都有着非常重要的意义，一直以来航空油灌中液面高度的检测都是通过使用高精度的液位计。液位仪检测方法的一个问题是液位仪作为一种存在物理运动的器件仍然是存在一定物理故障的概率的，由于油罐中并无备份系统，当器件出现故障时，如果需要在非常短的时间内获取相对比较可靠的液位高度时比较困难的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供以下方案：

一种红外热像式航空油料液面检测方法，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]；其具体操作的流程如下：

(1)放置测距仪及红外热像仪，并将航空油罐罐体摄入红外热像仪内；

(2)在油罐顶线内找一个点，记为a点；

(3)从a点吊一条铅垂线，在铅垂线上任意一位置标记为b点，并在b点处固定一标识物体；

(4)转动红外热像仪对准a点并使用测距仪量取红外热像仪至 a点距离，记为La；

(5)转动红外热像仪对准b点并使用测距仪量取红外热像仪至 b点距离，记为Lb；

(6)在二维热像图中识别并标注好a点的坐标[ax，ay]和b点的坐标[bx，by]；

(7)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，液面分析系统的计算过程为：

(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；