学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于彩色CCD的叶片焊接温度场测量系统研究

作　者: 韩玉刚
导　师: 李成伟
学　校: 燕山大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 非接触式温度测量 CCD图像传感器比色测温法数字图像处理 LabVIEW 状态机
分类号: TH811
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 127次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在汽轮机叶片焊接过程中,温度的测量是至关重要的。焊接温度既是确保产品质量的依据,又是实现生产过程自动控制、决策优化的基本条件,然而由于焊接过程工艺复杂、环境恶劣,使得现有的高温测量技术对焊接温度场难以实现实时在线测量,因此急需研制出一种能简单、方便、快速地测量焊接温度场的测温仪器。近年来,随着光电技术、计算机技术和数字图像处理技术的发展,基于彩色CCD图像传感器的非接触式测温技术因其具有独特的优点而成为高温检测领域的研究热点之一。本文根据热辐射学理论和彩色CCD成像理论,研究了温度场测量方法,详细论述了CCD输出信号与辐射体温度的关系。针对目前该测温方法测量精度不高的问题,分析了彩色CCD比色测温法主要的误差来源和校正方法。在研究了测温系统中所需设备的结构和功能之后,提出了测温系统中各设备选型应满足的条件,设计了基于彩色CCD图像传感器的非接触测温系统。文中着重研究了彩色CCD摄像机各种性能对温度测量的影响及其处理方法。该项研究和分析对避免或减少因CCD摄像机本身所导致的某些测温误差有重大的意义。软件部分主要是利用LabVIEW开发平台编写了一套基于状态机设计模式的焊接温度测量系统应用软件,该软件具备如下功能:能够实现对热像图选定区域的温度场伪彩色显示和直方图分析,同时可使用鼠标指定热像图上任意点显示该点温度值,温度异常时发出报警等功能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-21
  1.1 研究的目的与意义  11-13
  1.2 常用温度测量方法概述  13-17
    1.2.1 接触式测温方法  14-16
    1.2.2 非接触式测温方法  16-17
  1.3 基于图像处理的温度场测量技术发展现状  17-19
  1.4 本文的研究内容与结构安排  19-21
第2章辐射温度场测量原理  21-42
  2.1 基本概念和热辐射定律  21-25
    2.1.1 基本概念  21-24
    2.1.2 热辐射定律  24-25
  2.2 CCD 的基本工作原理和特性参数  25-32
    2.2.1 CCD 的基本工作原理  25-27
    2.2.2 CCD 的成像原理  27-29
    2.2.3 彩色CCD 的色度学原理  29-31
    2.2.4 CCD 的主要特性参数  31-32
  2.3 辐射体温度与CCD 输出信号的关系  32-37
  2.4 基于彩色CCD 的比色测温原理  37-38
  2.5 CCD 比色测温的误差分析和校正方法  38-41
    2.5.1 CCD 比色测温的误差分析  38-40
    2.5.2 CCD 比色测温的误差校正方法  40-41
  2.6 本章小结  41-42
第3章基于彩色CCD 的温度测量系统  42-56
  3.1 彩色CCD 的温度测量系统概述  42-43
  3.2 成像系统特性及选择(镜头)  43-46
  3.3 CCD 图像传感系统  46-52
    3.3.1 彩色CCD 摄像机介绍  46-48
    3.3.2 彩色CCD 摄像机的性能参数  48-51
    3.3.3 彩色CCD 摄像机的选择  51-52
  3.4 图像采集卡  52-53
  3.5 冷却及吹扫装置  53-55
  3.6 本章小结  55-56
第4章测量系统软件设计  56-77
  4.1 编程软件与开发环境  56-60
    4.1.1 应用软件开发环境的选择  56-57
    4.1.2 基于LabVIEW 的虚拟仪器技术  57
    4.1.3 LabVIEW 语言概述  57-58
    4.1.4 IMAQ(Imaging Acquision) Vision 图像处理模块  58-60
  4.2 应用软件的基础设计概念和处理流程  60-65
    4.2.1 图像采集  62-64
    4.2.2 LabVIEW 程序设计模式  64-65
  4.3 程序设计  65-75
    4.3.1 主程序框架设计  65-68
    4.3.2 点温度测量模块设计  68-71
    4.3.3 场温度测量模块设计  71-75
  4.4 其他模块介绍  75-76
  4.5 本章小结  76-77
结论  77-79
参考文献  79-85
致谢  85-86
作者简介  86

基于彩色CCD的叶片焊接温度场测量系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文