[发明专利]高温环境下可调控的图像获取方法

说明书

本公开涉及一种高温环境下可调控的图像获取方法，所述方法包括：获取被测物的表面在未加热时的初始图像、被测物的表面在加热过程中的考核图像及被测物的表面的参考点在加热过程中的参考温度；利用被测物的表面在未加热时的初始图像、所述被测物的表面在加热过程中的考核图像确定被测物表面的变形场。本公开实施例可以根据加热工程中被测物表面的参考温度配置不同的发光模式，通过选择性的使用不同波段的发光光源及对应的滤光单元，对被测物表面辐射光抗干扰程度大大提高，滤波波段范围大大提高，扩大了最佳成像的适用范围，尤其对于复杂热流环境和表面辐射光变化范围较大的测试条件具有突出的效果，测量结果更为精确，并丰富了测试工况。

技术领域

本公开涉及测量技术领域，尤其涉及一种高温环境下可调控的图像获取方法。

背景技术

“热障”问题与“音障”、“黑障”一起并称为高速飞行器发展的三大障碍。目前，新一代飞行器的巡航速度和突防能力已经得到进一步提升。飞行器高速巡航和再入时，发动机各组成部件、鼻锥和前缘等关键结构部件均要经受超高速、超高温等极端环境的考验。该类极端环境均伴随着热化学烧蚀、气动热环境、边界层转捩和气动外形演化等诸多问题的挑战。稳定的热防护系统是内部仪器设备正常工作的必要保障，因此热防护系统的可靠性和安全性验证对于高速飞行器的安全服役具有关键意义。为验证热防护系统的可靠性和安全性，服役前一般需要采用地面考核的方式对热防护系统的材料/结构等性能进行测试和评估，高温风洞作为地面考核的一种重要形式，在航空航天领域受到越来越广泛的应用。根据普朗克辐射定律，随着物体温度的升高，其表面热辐射也随之增加，而且不同波段的辐射相对值也发生变化。故物体自身产生的辐射会对测量得到的图像造成一定影响，使得图像无法真实呈现物体表面产生的形变。

目前，相关技术在高温在线考核中可以利用在测试环境和被测物上照射蓝光光源(波长范围为400nm-480nm)，减少被测物表面辐射光干扰，在计算机终端实现对材料烧蚀过程的动态观测，并可实现温度和变形同步测量。

然而，在计算测试材料表面形变时，由于材料在高温下自身产生的辐射光对材料表面的图像造成干扰，相关技术无法实现不同热流环境和复杂变化辐射亮度环境下的参数测量，测试工况单一，测量精度低。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种高温环境下可调控的图像获取方法，所述方法包括：

获取被测物的表面在未加热时的初始图像、所述被测物的表面在加热过程中的考核图像及所述被测物的表面的参考点在加热过程中的参考温度；

利用所述被测物的表面在未加热时的初始图像、所述被测物的表面在加热过程中的考核图像确定被测物表面的变形场；

其中，在对所述被测物加热过程中，当所述参考温度低于第一预设温度时，控制发光光源发出第一波段的光以照射所述被测物，并控制相机的镜头前的滤光单元与所述第一波段的光对应；当所述参考温度高于所述第一预设温度时，切换所述发光光源的发光模式，控制所述发光光源发出第二波段的光照射所述被测物，并切换所述相机的镜头前的滤光单元与所述第二波段的光对应，

其中，所述第一波段的光的波长大于所述第二波段的光的波长。

所述方法还包括：

当所述参考温度低于所述第二预设温度时，控制所述发光光源发出第一波段的光，并控制所述发光光源逐渐提高所述第一波段的光的发光强度，直到所述第一波段的光的发光强度达到第一预设发光强度，其中，所述第二预设温度高于所述第一预设温度；

当所述参考温度高于所述第二预设温度时，控制所述发光光源发出第二波段的光，并控制所述发光光源逐渐提高所述第二波段的光的发光强度，直到所述第二波段的光的发光强度达到第二预设发光强度。

在一种可能的实施方式中，根据以下公式确定所述第一波段的光的发光强度及所述第二波段的光的发光强度：