一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及涂层缺陷识别技术领域，具体公开了一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法和系统，所述方法包括基于硬件设备采集涂层的红外图像数据，输出红外图像及其检测数据；根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数；所述涂层参数包括缺陷温度、缺陷面积和缺陷涂层的发射率；基于所述涂层参数在预搭建的仿真模型中选取待检测区域，将缺陷区域向预设的求解器发送。本发明专利技术实现了在外场环境下，将采集图像进行缺陷提取和处理后，与仿真计算网格进行定位和等效，从而快速的进行红外仿真特性的评估，实现检测和快速评估的一体化，提升精度和效率。升精度和效率。升精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法和系统


[0001]本专利技术涉及涂层缺陷识别
，具体是一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法和系统。

技术介绍

[0002]飞机等航空装备的蒙皮构成了装备的外形，具有保持气动性和传递载荷的作用。随着隐身涂层等在蒙皮上的使用，其表面涂层材料的完整性关系到装备的隐身性能，进而对飞机等航空装备的飞行安全性、作战生存空间等都起着至关重要的影响。
[0003]在飞机服役过程中，可能会遭受外来物撞击或维修、使用不当而引起的凹痕、划痕等损伤。针对飞机蒙皮装配质量及服役安全性问题，除了在生产过程中采取工艺措施和加强过程控制外，对飞机蒙皮的检测也是重要的质量保证措施。在对飞机蒙皮缺陷部位进行发射率的检测后，通过仿真计算可以快速得到缺陷的影响，以此可以为是否需要立即修复给予支撑。
[0004]然而在目前实际的外场环境下，由于受外场环境的限制，目前还没有针对飞机等装备的外场检测及快速评估系统，而是需要将数据采集后经过后处理再到办公环境下通过仿真计算机进行仿真求解，这样的实效性很低，往往需要经过数小时，甚至几天的时间才能得出结果。
[0005]另一方面由于飞机结构的不规则和无规律性，检测器无法有效的将缺陷部位反馈给仿真求解软件，因此导致计算时只能通过将整块蒙皮都调整为新的发射率的方式来进行。同时，由于仿真模型中蒙皮区域划分较大，结果会导致计算值与实际情况有一定的偏差，影响结果的准确性和有效性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法和系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法，所述方法包括：
[0009]基于硬件设备采集涂层的红外图像数据，输出红外图像及其检测数据；所述检测数据含有缺陷采集的时间、缺陷采集的积分时长、镜头与蒙皮的距离、通过数据处理程序计算得到的缺陷的面积以及采集的缺陷图像原始数据信息；
[0010]根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数；所述涂层参数包括缺陷温度、缺陷面积和缺陷涂层的发射率；
[0011]基于所述涂层参数在预搭建的仿真模型中选取待检测区域，将缺陷区域向预设的求解器发送。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数的步骤包括：
[0013]对被检物进行主控式加热，并根据红外热像仪实时测量被检物红外辐射分布，得到红外热图像；
[0014]对所述红外热图像进行处理，得到灰度图像，在所述灰度图像中定位缺陷区域；
[0015]根据预设的标定关系计算缺陷区域的缺陷温度；
[0016]其中，所述标定关系为灰度值与温度之间的映射关系。
[0017]作为本专利技术进一步的方案：所述根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数的步骤包括：
[0018]读取缺陷区域的像素数；
[0019]获取热像仪参数；所述热像仪参数包括焦距、热像仪与缺陷的距离、热像仪的焦平面面积及焦平面的像素总数；
[0020]将缺陷区域的像素数和所述热像仪参数输入预设的面积计算公式，得到缺陷面积；
[0021]所述面积计算公式为：
[0022][0023]式中，f为焦距、l为热像仪与缺陷的距离、S0为热像仪的焦平面面积、n0为焦平面的像素总数、As为缺陷的面积、n为缺陷区域的像素数。
[0024]作为本专利技术进一步的方案：所述缺陷涂层的发射率的计算公式为：
[0025][0026]作为本专利技术进一步的方案：所述基于所述涂层参数在预搭建的仿真模型中选取待检测区域，将缺陷区域向预设的求解器发送的步骤包括：
[0027]加载仿真模型区域及网格结构，选取与缺陷区域对应的待检测区域，并读取涂层参数；
[0028]根据待检测区域的三维模型确定空间信息，基于空间信息查询最大投影面积；
[0029]查询最大投影面积对应的区域的中心点，生成垂直于投影面且过中心点的直线；
[0030]以直线与网格结构的交点为中心，查询相邻面元，叠加相邻面元的面积，确定大于缺陷面积的最小面元组合；
[0031]记录最小面元组合的面元编号，并传递给求解器；
[0032]其中，在求解器的运行过程中，计算红外辐射强度时，使用缺陷检测后的发射率进行计算。
[0033]本专利技术技术方案还提供了一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效系统，所述系统包括：
[0034]数据采集模块，用于基于硬件设备采集涂层的红外图像数据，输出红外图像及其检测数据；所述检测数据含有缺陷采集的时间、缺陷采集的积分时长、镜头与蒙皮的距离、通过数据处理程序计算得到的缺陷的面积以及采集的缺陷图像原始数据信息；
[0035]涂层参数计算模块，用于根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数；所述涂层参数包括缺陷温度、缺陷面积和缺陷涂层的发射率；
[0036]仿真计算模块，用于基于所述涂层参数在预搭建的仿真模型中选取待检测区域，
将缺陷区域向预设的求解器发送。
[0037]作为本专利技术进一步的方案：所述涂层参数计算模块包括：
[0038]辐射分布测量单元，用于对被检物进行主控式加热，并根据红外热像仪实时测量被检物红外辐射分布，得到红外热图像；
[0039]缺陷区域定位单元，用于对所述红外热图像进行处理，得到灰度图像，在所述灰度图像中定位缺陷区域；
[0040]标定关系应用单元，用于根据预设的标定关系计算缺陷区域的缺陷温度；
[0041]其中，所述标定关系为灰度值与温度之间的映射关系。
[0042]作为本专利技术进一步的方案：所述涂层参数计算模块包括：
[0043]像素数读取单元，用于读取缺陷区域的像素数；
[0044]热像仪参数获取单元，用于获取热像仪参数；所述热像仪参数包括焦距、热像仪与缺陷的距离、热像仪的焦平面面积及焦平面的像素总数；
[0045]面积计算单元，用于将缺陷区域的像素数和所述热像仪参数输入预设的面积计算公式，得到缺陷面积；
[0046]所述面积计算公式为：
[0047][0048]式中，f为焦距、l为热像仪与缺陷的距离、S0为热像仪的焦平面面积、n0为焦平面的像素总数、As为缺陷的面积、n为缺陷区域的像素数。
[0049]作为本专利技术进一步的方案：所述仿真计算模块包括：
[0050]数据预处理单元，用于加载仿真模型区域及网格结构，选取与缺陷区域对应的待检测区域，并读取涂层参数；
[0051]投影单元，用于根据待检测区域的三维模型确定空间信息，基于空间信息查询最大投影面积；
[0052]直线生成单元，用于查询最大投影面积对应的区域的中心点，生成垂直于投影面且过中心点的直线；
[0053]面元组合单元，用于以直线与网格结构的交点为中心，查询本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法，其特征在于，所述方法包括：基于硬件设备采集涂层的红外图像数据，输出红外图像及其检测数据；所述检测数据含有缺陷采集的时间、缺陷采集的积分时长、镜头与蒙皮的距离、通过数据处理程序计算得到的缺陷的面积以及采集的缺陷图像原始数据信息；根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数；所述涂层参数包括缺陷温度、缺陷面积和缺陷涂层的发射率；基于所述涂层参数在预搭建的仿真模型中选取待检测区域，将缺陷区域向预设的求解器发送。2.根据权利要求1所述的装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法，其特征在于，所述根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数的步骤包括：对被检物进行主控式加热，并根据红外热像仪实时测量被检物红外辐射分布，得到红外热图像；对所述红外热图像进行处理，得到灰度图像，在所述灰度图像中定位缺陷区域；根据预设的标定关系计算缺陷区域的缺陷温度；其中，所述标定关系为灰度值与温度之间的映射关系。3.根据权利要求2所述的装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法，其特征在于，所述根据所述红外图像及其检测数据计算涂层参数的步骤包括：读取缺陷区域的像素数；获取热像仪参数；所述热像仪参数包括焦距、热像仪与缺陷的距离、热像仪的焦平面面积及焦平面的像素总数；将缺陷区域的像素数和所述热像仪参数输入预设的面积计算公式，得到缺陷面积；所述面积计算公式为：式中，f为焦距、I为热像仪与缺陷的距离、S0为热像仪的焦平面面积、n0为焦平面的像素总数、As为缺陷的面积、n为缺陷区域的像素数。4.根据权利要求1所述的装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法，其特征在于，所述缺陷涂层的发射率的计算公式为：5.根据权利要求1所述的装备红外特性评估中涂层缺陷定位及等效方法，其特征在于，所述基于所述涂层参数在预搭建的仿真模型中选取待检测区域，将缺陷区域向预设的求解器发送的步骤包括：加载仿真模型区域及网格结构，选取与缺陷区域对应的待检测区域，并读取涂层参数；根据待检测区域的三维模型确定空间信息，基于空间信息查询最大投影面积；查询最大投影面积对应的区域的中心点，生成垂直于投影面且过中心点的直线；以直线与网格结构的交点为中心，查询相邻面元，叠加相邻面元的面积，确定大于缺陷面积的最小面元组合；
记录最小面元组合的面元编号，并传递给求解器；其中，在求解器的运行过程中，计算红外辐射强度时，使用缺陷检测后的发射率进行计算。6.一种装备红外特性评...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，陈立海，
申请(专利权)人：北京摩弈信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：