基于模糊核聚类图像分割的气体泄漏定位研究

针对传统泄漏检测和定位方法中低效性和低抗干扰性等方面的问题,提出了一种基于红外热像图的气体泄漏检测和定位的方法. 该方法利用红外热像仪拍摄充气前后被测容器的红外热像图,并对获得的热像图进行图像增强和加权差分处理,提出基于带有温差因子的模糊核聚类分割算法来处理容器的红外热像图,对泄漏位置及边界的提取. 通过引入与目标区域温度范围相关的参数-温差因子,对于不同温度范围热像图的噪声具有良好的自适应抑制能力,增强了图像分割的鲁棒性. 实验结果表明,该方法准确并且高效,能够获得准确的泄漏检测及定位结果,泄漏检测能力可达到10 mL/min(@0.1 MPa).      

硫化矿石自燃火源探测的红外热成像方法

为了快速确定硫化矿石自燃火源的准确位置,提出利用红外热成像技术探测矿石自燃火源的方法.基于IRI-1011红外热像仪平台,建立硫化矿石堆自燃火源探测系统,并针对系统误差,制造温度查找表,对系统温度重新标定.研究结果表明:在硫化矿石爆堆中,距离矿堆表面10 m的范围内,由于矿石自燃火源存在而导致矿堆表面1.76 m×1.76 m探测区的温差为0.01℃,达到现有热像仪的探测精度,采用红外热像技术应用于井下矿石自燃火源的探测具有可行性;采用热像仪扫描硫化矿石堆表面找出最高温度位置是自燃火源定位的关键.因此,应用红外热成像技术可以探测井下硫化矿石堆自燃火源的位置,从而达到开发新的自燃火源探测系统的目的.     

基于红外热图边界分割方法的康复机器人抗阻训练肌肉激活状态评估

红外热成像已被广泛用于显示人体热特性与肌肉激活之间的相关性.为探索红外热成像技术在上肢协调康复机器人抗阻训练模式下肌肉激活状态评估上的应用,采取调整上肢协调康复机器人抗阻方向和阻力等级,并通过采集红外图像来监测上臂3块目标肌肉(三角肌、肱二头肌和肱三头肌)区域的温度变化;同时,对不同训练状态下采集到的热图像进行分割且转换为彩色热图,并通过相对灰度值这一参数量化热图的温度变化.实验结果表明,所有训练状态下目标肌肉区域均被激活,且在不同阻力等级和不同阻力方向状态下不同肌肉区域的激活状态存在差异,证明红外热成像能够有效地评估上肢协调康复机器抗阻训练下目标肌肉区域的激活状态.     

激波风洞红外测热试验技术研究

介绍了激波风洞上进行的红外测热试验,其主要目的是研究在激波风洞试验中能否应用高速高精度的红外热像仪对模型表面的温度变化进行测量;研究红外热图数据处理方法,以获得模型表面大面积热流分布.试验采用玻璃钢模型,利用最高帧频为750帧/s的红外热像仪进行了测试.结果表明,该热像仪能够有效地测量激波风洞运行过程中模型表面温度的实时变化,从而测得模型表面热流分布.     

利用红外热像技术探测土石坝集中渗漏的研究

为了探究利用红外热像技术探测土石坝集中渗漏隐患的可行性,在实验室内制作均质土石坝集中渗漏模型。采用热红外灯作为热激励模拟太阳光照,利用M7500型红外热像仪测量模型表面的温度场。实验结果显示,在热激励下,模型表面温度升高;但是土石坝模型表面集中渗漏区域的温度比正常区域要低。实验中采用了不同的水头,随着水头的提高,温度场的异常变得更明显。利用Geostudio有限元软件进行土石坝集中渗漏的渗流场温度场耦合分析。数值模拟的结果显示,集中渗漏区的坡面温度比正常区域要低,水头提高时,这种温度场的异常也更明显。数值分析结果显示,渗漏区的流速比正常区域要大,这可能是温度场出现异常的原因,红外热像技术通过检测表面温度场的异常来探测土石坝集中渗漏隐患具有可行性。     

基于红外热像仪的电解槽极板故障在线监测系统

电解槽极板间短路是电解冶炼行业常见故障,严重影响电解效率和冶炼金属的品级率。基于红外热像仪的电解槽极板故障在线监测系统通过检测极板温度来判断极板间的短路位置,利用热像仪采集电解槽的红外热图像,由计算机对红外热图像进行处理以获得温度异常的像素点,然后通过系统中的定位模块算法,得到故障电极的具体位置,从而实现检测区域极板短路故障位置的定位。监测过程全部由计算机自动控制完成,相较于人工检测而言,大大提高了检测效率,降低了人力成本,为管理者提供了一种监控电解槽运行状况的方法。     

红外热成像法检测岩石渗水病害的实验研究

通过红外热像仪检测不同渗水程度岩石的模拟实验,验证了红外热成像法现场检测数据进行定量分析渗水严重程度的可行性。通过红外热成像法检测太阳照射下不同渗水程度岩石的热像变化特征分析可知,利用最小红外辐射温度指标可以确定岩石渗水严重程度。     

海上蒸汽热采平台蒸汽泄漏监测系统的设计研发

针对海洋石油热采平台锅炉及相关蒸汽管线泄漏无法及时发现和准确定位的问题，利用红外热成像加分布式光纤测温技术，通过监测蒸汽设备及管线的温度异常变化，对热采平台设备及管线蒸汽泄漏进行实时监测，判断生产流程高温蒸汽是否泄漏。相关成果样机已经安装至旅大某项目并应用，确保了海洋石油热采平台平稳、安全运行，也为后续项目应用积累了相关经验。     

汽车散热器焊合率热成像检测系统

为了解决工业中汽车散热器焊接加工后焊合率无法逐个检测和无损检测的问题,研究了红外热成像技术结合图像处理的无损检测方法。以红外热成像技术为依托,对目标物体表面红外热辐射进行温度转换,获得物体表面直观热像图。利用图像处理算法,获取需求数据和判断数据,实现焊合率的判断。研究结果表明：随着翅片焊合率从10%以每次10%递增至100%,翅片温度从299.8 K增至326.6 K,隔板温度从338.3 K降至328.3 K。以二值化图像对黑白像素点占比进行分析,白色占比越高则散热器焊合率越高。利用汽车散热器的功能特性,通过红外热效应检测其焊接程度,提高了产品受检率和检测精度。     

双目红外热成像定位技术研究与应用

文章基于数字图像技术提出了交叉成像算法,通过将2台红外热成像摄像机拍摄的图像进行交叉计算,提高了所拍摄图像的分辨率.将海上的船舶作为对象,通过对图像的分离、海平面的映射以及船舶的识别,得到了目标图像的高精度定位.其测量精度能够很好地满足监测需要.高分辨率的热红外图像在工程监测和测量中有着重要的意义,这也将扩展红外热成像技术在实际工程测量中的应用.     

电力变压器热故障的在线诊断技术

提出了基于变压器表面的红外热图像对变压器热故障进行在线诊断的方法。利用红外热像仪实时拍摄变压器表面的热图像,建立其温度分布场。根据变压器的表面温度、内部结构参数、物理特性参数和环境温度,建立其传热模型,对变压器内部铁芯故障点温度进行反演计算,通过与离线DGA诊断结果进行比较,证明了该方法的可行性,实现了变压器热故障的非接触、在线诊断。     

基于红外热像图局部熵差的泄漏定位方法

对气体泄漏流动的温度特性进行研究,提出一种基于热像图局部熵差的密闭容器泄漏定位方法.通过带有压缩因子修正的焦耳-汤姆逊系数计算,推导泄漏节流温差,利用热成像方式采集充入冷却压缩空气前后的被测对象温度场,进而根据多帧红外图像的局部熵差确定泄漏位置.实验结果表明,熵差算法有效克服了诊断过程中被测对象的外形和表面缺陷干扰,能够高效、准确地实现泄漏点定位.     

基于深度学习的白光-热成像双通道图像识别系统设计

为解决无人机图像自动识别系统对大视场角下小目标的识别准确率及实时性问题,利用深度学习卷积神经网络对热成像-白光联合图像进行目标识别。设计了一种针对具有温度特征的目标物识别系统以及双通道目标候选提名图像识别算法。充分利用热成像图中目标热源特征的HSV值,将目标物从热成像图中进行筛选、分割。通过Canny算子勾勒目标物轮廓,并标记出目标物大致区域,导入白光图像提取含有目标物的有效图像信息。利用YOLO V2算法对候选图像内目标物进行识别。通过实验表明,提出的双通道目标候选提名图像识别算法具有可行性与实用性,能够在大视场环境下对小目标进行精准快速识别,满足无人机机载系统简易、实时和准确性要求。     

基于红外热成像技术的碳纤维织物导热性能研究

根据热辐射理论和红外热像仪的测温原理,提出了一种碳纤维织物导热性能评价的新方法.应用红外热成像技术测定了在不同温度下热处理的碳纤维织物的导热性能差异.通过采集到的热图像温度场分析和数据处理,能够准确地测算出碳纤维材料的热扩散系数、导热系数等性能参数.     

基于脉冲涡流热成像的铁磁性构件缺陷检测

针对铁磁性构件损伤探测问题,提出了二维大津法(Ostu)与多尺度形态学梯度边缘检测相结合的方法,该方法基于脉冲涡流热成像的缺陷无损检测技术,处理分析红外图像,得到缺陷边缘特征,用于监测铁磁性构件的健康状态。首先利用脉冲涡流热成像装置对铁磁性构件加热,并使用红外热像仪摄取红外图像;然后利用二维Ostu算法对获得的红外图像进行分割,得到二值缺陷区域,并对其进行连通性计算,从而得到涡流线圈内缺陷区域,提取裂纹缺陷;最后对所得裂纹缺陷进行多尺度形态学梯度边缘检测,并运用物象关系,测量缺陷几何尺寸。构件缺陷试验证明该方法对缺陷边缘检测效果良好,实现了铁磁性构件缺陷的无损检测。     

基于OTSU和Canny算子的红外图像特征提取

由于红外图像背景复杂、分辨率低等因素,在利用涡流红外热成像技术检测金属材料裂纹缺陷时,会导致红外图像裂纹缺陷区域模糊。为解决这一问题,提出一种基于大津法(OTSU)和Canny算子相结合的红外图像特征提取方法,用于解决红外图像分割、特征增强和裂纹缺陷区域边缘特征提取等问题。首先对获取的红外图像进行降噪处理,增强图像中的特征信息;然后用OTSU算法将裂纹区域从背景区域分离出来,并用Canny算子提取裂纹区域的边缘,最终获得裂纹边缘的周长和面积等特征信息。实验结果表明,该方法能准确定位红外图像裂纹区域,提取红外图像裂纹边缘特征信息。     

TH3100红外热成像仪在空心砌块节能施工技术开发中的应用

在BES-D围护结构传热系数热箱提供的稳定热源条件下,采用TH3100红外热成像仪测试了水平砌筑灰缝中空气间层对PCB-Ⅲ型节能砌块墙面温度的影响程度,红外热成像图和温度分布直方图精确地从定性和定量两个方面指出了少量砌筑灰缝面积产生的"热桥"效应会明显增加墙面高温区域面积,从而提高墙体的传热系数。在砌块墙体竖直灰缝和水平灰缝中引入适当宽度和型式的空气间层是一种经济有效的减弱灰缝"热桥"效应的节能施工技术。     

不同加载速率下岩石红外辐射效应的试验研究

为研究加载速率对岩石试样红外辐射效应的影响,对花岗岩进行不同加载速率下单轴压缩实验,监测其红外辐射的变化。研究结果表明:随着加载速率增加,花岗岩试样抗压强度逐渐增加,从初始加载直至破坏的时间明显减少,初始压密阶段变长,弹性阶段的斜率逐渐变小;加载速率对红外辐射效应的影响体现在红外热像和平均红外辐射温度变化量上,在花岗岩红外热像图上表现为热像图上的高温区域不断扩大;试样的平均红外辐射温度变化量(?t_(AIR))随着加载速率提高逐渐增大;在较高加载速率下,?t_(AIR)曲线的斜率呈指数函数增大,即花岗岩试样的红外辐射效应越来越明显。     

大体积混凝土红外测温影响因素研究与工程应用

开展大坝混凝土浇筑过程非接触红外热成像温度监测(红外测温)研究对于混凝土温度监测和施工过程中温控措施调控具有重要意义.该文基于红外热成像原理,建立了大坝混凝土表面红外辐射量、有效温度采集算法;通过开展不同环境温度、距离对红外测温精度的影响试验,修正了红外测温基本模型;并研发了复杂环境下特高拱坝混凝土出机口、入仓和浇筑等...     

GH4169镍基合金短电弧加工温度场数值模拟

以镍基合金GH4169为研究对象,开展了短电弧铣削过程的数值模拟研究。通过选用合适的高斯面热源、体热源以及热边界条件,建立了GH4169镍基合金短电弧加工温度场的数学模型,得到了短电弧铣削过程熔池形成、温度等值线及温度场分布规律。由温度等值线确定了短电弧放电通道与基体材料形成的3个区域(气化区、熔融凝固区、热影响区)。同时,在相同工艺参数下进行短电弧铣削工艺试验,利用红外热成像仪监测整个加工过程。通过FLIR RD Software处理热成像仪监测数据,并获取三节点的热循环曲线,其温度变化趋势与仿真结果吻合较好,由温度成像云图观测放电通道与基体形成的各区域范围与温度等值线基本吻合,验证了所建立模型的正确性,为短电弧铣削加工过程中去除特性、表面质量、微观形貌等基础问题提供理论依据。