[发明专利]一种基于分通道感光的温度变形同步测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于分通道感光的温度变形同步测量系统，其特征在于，包括：

单点温度测量装置，用于测量被测物体表面的参考点温度；

图像获取装置，用于获取被测物体表面图像；

光学窗口集成装置，包括多个不同的光学窗口；

同步控制装置，用于控制所述光学窗口集成装置切换光学窗口，并控制所述图像获取装置通过切换到的所述光学窗口获取所述被测物体表面图像；

处理装置，用于在所述被测物体表面图像中提取不同光学通道的灰度值，并根据所述灰度值及所述参考点温度，得到所述被测物体表面的变形场及温度场；

所述光学窗口包括：红光窗口、绿光窗口、蓝光窗口；

所述控制所述光学窗口集成装置切换光学窗口，并控制所述图像获取装置通过切换到的所述光学通道获取所述被测物体表面图像，包括：

在蓝光补光光源对准所述被测物体表面照射的情况下，控制所述光学窗口集成装置切换到蓝光窗口，并控制所述图像获取装置通过该蓝光窗口获取所述被测物体表面的初始图像；

在加热过程中，控制所述光学窗口集成装置顺次切换到红光窗口、绿光窗口、蓝光窗口，并控制所述图像获取装置分别通过该红光窗口、绿光窗口、蓝光窗口获取对应的红光窗口图像、绿光窗口图像、蓝光窗口图像；

所述系统还包括：

驱动装置，用于在所述同步控制装置的控制下，驱动所述光学窗口集成装置旋转，以切换所述光学窗口集成装置的光学窗口；

其中，所述光学窗口集成装置的转速与所述图像获取装置采集帧率满足预设比例关系；所述图像获取装置采集帧率与所述单点温度测量装置的采集频率相同。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学窗口设置有光学滤波片和/或光学衰减片。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述红光窗口设置有光学衰减片，以及红光带通滤波片或截止波长在红光波段与绿光波段之间的短波截止滤波片；

所述绿光窗口设置有绿光带通滤波片以及与所述红光窗口相同衰减率的光学衰减片；

所述蓝光窗口设置有蓝光带通滤波片、截止波长在蓝光波段与绿光波段之间的长波截止滤波片、光学衰减片、全光谱光学玻璃中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述红光窗口与所述绿光窗口的光学衰减片，均包括：固定衰减率的光学衰减片和/或电致衰减率变化的光学衰减片。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述蓝光窗口设置有两个蓝光带通滤波片，用于在加热过程中最高温度大于第一阈值且温度变化范围大于第二阈值的情况下所述图像获取装置通过该蓝光窗口获取所述被测物体表面图像；

或者，所述蓝光窗口设置有蓝光带通滤波片和光学衰减片，用于在加热过程中最高温度大于第三阈值且温度变化范围小于第四阈值的情况下所述图像获取装置通过该蓝光窗口获取所述被测物体表面图像；

或者，所述蓝光窗口设置有蓝光带通滤波片和全光谱光学玻璃，用于在加热过程中最高温度小于第五阈值的情况下所述图像获取装置通过该蓝光窗口获取所述被测物体表面图像。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述在所述被测物体表面图像中提取不同光学通道的灰度值，并根据所述灰度值及所述参考点温度，得到所述被测物体表面的变形场及温度场，包括：

根据所述红光窗口图像中红光通道的灰度值、所述绿光窗口图像中绿光通道的灰度值及所述参考点温度，得到所述被测物体表面的温度场；

根据所述蓝光窗口图像中蓝光通道的灰度值及所述初始图像中蓝光通道的灰度值，得到所述被测物体表面的变形场。

7.一种基于分通道感光的温度变形同步测量方法，其特征在于，包括：

控制单点温度测量装置测量被测物体表面的参考点温度；

控制光学窗口集成装置旋转，以切换光学窗口，并控制图像获取装置通过切换到的所述光学窗口获取所述被测物体表面图像；其中，所述光学窗口集成装置，包括多个不同的光学窗口；其中，所述光学窗口集成装置的转速与所述图像获取装置采集帧率满足预设比例关系；所述图像获取装置采集帧率与所述单点温度测量装置的采集频率相同；

在所述被测物体表面图像中提取不同光学通道的灰度值，并根据所述灰度值及所述参考点温度，得到所述被测物体表面的变形场及温度场；

所述光学窗口包括：红光窗口、绿光窗口、蓝光窗口；

所述控制光学窗口集成装置切换光学窗口，并控制图像获取装置通过切换到的所述光学窗口获取所述被测物体表面图像，包括：

在蓝光补光光源对准所述被测物体表面照射的情况下，控制所述光学窗口集成装置切换到蓝光窗口，并控制所述图像获取装置通过该蓝光窗口获取所述被测物体表面的初始图像；

在加热过程中，控制所述光学窗口集成装置顺次切换到红光窗口、绿光窗口、蓝光窗口，并控制所述图像获取装置分别通过该红光窗口、绿光窗口、蓝光窗口获取对应的红光窗口图像、绿光窗口图像、蓝光窗口图像。