发动机温度场的测验是指对壁面温度与高温燃气涡轮发动机燃烧室的热端部件的丈量。发动机热端部件的运用寿命的长短与热端部件温度场的散布是否均匀有密切关系，因此有必要对发动机温度场进行精确地测验。
1 研讨现状
现在，国内发动机出产和修补企业测验发动机某些零部件的温度场首要有直接接触法和人工判读法。直接接触法是用热电偶来直接测验发动机的零部件温度，如图1（a）所示。但用该办法丈量差错大，且只能对某些点的温度进行丈量，不能完成对整个温度场的丈量。人工判读法是指发动机出产和修补企业运用示温漆的色彩温度特性来间接地人工判读发动机零部件的温度，如图1（b）所示。现在大多数发动机出产厂家选用示温漆来间接地丈量发动机部件的温度场，示温漆是一种温度传感器，它能在不同的温度规模内呈现出不同的色彩，将其涂在发动机测验件外表，依据被测件外表明温漆的色彩来判别其温度。
用示温漆来丈量发动机热端部件的温度场具有丈量面积大、测温规模广、运用方便、操作简略、不损坏物体外表形状等长处，因此可以得到比较广泛的运用，但这种办法易受环境光的影响，存在差错大、功率低一级缺点。为了进步发动机温度场的测验精度、测验功率和鲁棒性，本文初次提出了一种依据多传感器图画交融发动机温度场测验体系。
2 体系全体规划
2.1 作业原理
整个发动机温度场测验体系是由光源、发动机温度场测验的零部件、镜头、CCD图画传感器、图画收集卡、图画交融处理和温度辨认核算机5 大部分组成。光源的效果便是在暗淡的环境下或是需求独自光线的特别照射下供给足以完成图画收集的光线;镜头的效果是经过本身的调理确保图画传感器可以收集到巨细适宜、清晰度高的方针图画;图画传感器是经过CCD或CMOS感光元件将图画转化为信号进行收集;图画收集卡首要是为了把图画传感器获取的方针图画收集并传输到核算机图画处理体系，核算机对收集到的图画进行图画交融、处理和温度辨认。整个发动机温度场测验体系全体框图如图2所示。
整个体系的作业工程如下：首要当测验方针接近到CCD 图画传感器视角中心时，图画收集卡别离向CCD图画传感器和照明设备宣布发动脉冲发动图画传感器和照明设备作业，CCD图画传感器进行一帧图画的扫描和输出;接着图画收集卡把从CCD 图画传感器收集过来的模仿信号进行A/D转化变成数字信号;图画收集卡将图画信号送到图画处理和温度辨认核算机内，进行图画交融以及温度辨认等处理，最终核算机对图画处理、剖析、方针温度辨认的成果进行显现。
2.2 光源
在测验体系过程中，光源挑选的意图是为了取得高对比度的方针信息和布景信息的方针图画，以杰出感兴趣的方针特征、按捺不感兴趣的布景特征，然后大大地削减方针图画处理的难度，进步体系的鲁棒性和丈量精度，因此光源的挑选应该遵从对比度大、亮度适中、光源均匀、鲁棒性高级准则，一起还有统筹运用寿命、温度影响以及价格本钱、规划难度等要素。常用的光源有LED灯、卤素灯、荧光灯和激光光源等，这儿挑选LED灯，由于LED灯具有安稳、节能且亮度可调、运用寿命长等长处。
2.3 图画传感器
图画传感器是测验体系获取图画的要害部件，他将测验方针光信号转化为电信号再经过A/D 转化成为数字图画信号之后，就可以在核算机里进行数字图画处理了。现在图画传感器首要有CCD 和CMOS 两种。CCD图画传感器［1］是一种新式的半导体固态图画传感器，它由CCD 电荷耦合器材制成，它具有集成度高、功耗低、结构简略、耐冲击、寿命长、功能安稳、成像质量高级长处，因此被广泛使用。CMOS图画传感器是运用CMOS型光电转化器材制成的，这种传感器价格便宜但成像质量不高。考虑到测验体系对图画质量要求比较高，这儿选用了CCD图画传感器。本体系装置多个CCD图画传感器，从不同视点取得测验方针的图画。选用多传感器冗余结构，一起也进步了体系的鲁棒性。
2.4 镜头
镜头是测验体系的重要组件，它把测验方针成像在CCD图画传感器的光灵敏面上，其质量的好坏直接关系到发动机部件温度场图画的收集质量，也直接影响到全体体系的功能。本测验体系中，本测验体系中镜头的选取遵从了以下3个准则：
（1）遵从分辨率高;
（2）成像标准应不小于CCD图画传感器的靶面标准;
（3）依据CCD 图画传感器与被测验方针之间间隔来挑选镜头的焦距。这儿运用多个镜头，每个镜头对准一个CCD图画传感器。
2.5 图画收集卡
图画收集卡是将CCD图画传感器取得的方针模仿图画信号转化成数字图画信号，图画收集卡带有外接的信号接口与CCD 图画传感器相连，图画收集卡装在核算机的一个总线插槽上。作业时，图画收集卡先对CCD图画传感器输出的模仿图画信号进行收集，然后经过A/D转化把模仿图画转化为数字图画存储在存储器里，核算机对收集到的多源图画进行数字图画交融和处理。现在图画收集卡首要有PCI和PXI两种，依据PCI总线的图画收集卡具有工业环境下振荡、碰击、温度和湿度极限条件。考虑到发动机作业时高振和高温等，这儿挑选于PCI总线的图画收集卡。
2.6 图画交融处理核算机
为了削减人工判读差错，在运用示温漆图画进行温度场辨认之前，有必要进行图画交融及图画处理，图画交融处理核算机便是把从CCD图画传感器获取的方针图画收集存储到核算机存储器里，并对方针图画进行数字交融和温度辨认处理，然后得到测验方针温度场散布状况。
3 体系软件规划
依据图画交融的发动机温度场测验体系软件规划流程如图3所示。
整个软件规划首要包含以下3个部分：图画交融预处理和图画交融、交融图画后处理、测验方针示温漆图画的色彩温度辨认。图画交融预处理是指把N个传感器在不同视点取得的N 个方针图画别离进行图画校对，图画增强、图画配准预处理后再进行图画交融。图画交融的意图是为了扩展体系作业规模、进步体系的可靠性和图画空间分辨率、改进图画精度，增强特征显现才能，供给改变测验才能，代替或修补图画数据的缺点等。
常用的图画交融算法有依据空间的图画交融和依据改换域的图画交融两大类。本课题选用依据改换域图画交融算法中的小波交融算法对方针图画进行交融，该算法具有可以去除特征相关性，供给多标准信息，对所感兴趣的特征和细节信息进行强化等长处。
依据小波改换算法的图画交融的成果如图4所示，图画C是图画A和图画B交融后的图画，这儿小波基系数用sym6、分化层数是3层、低频取均匀、高频取窗口系数加权。
核算出图画交融的3个点评方针：信息熵、空间频率和均匀梯度，经过核算成果数值比较，交融后图画的3个方针都有明显地提高，这说明交融后图画质量和清晰度都明显地进步了。
图画交融后进行图画后处理：包含特征选取、空间改换、五颜六色量化、图画切割。最终依据示温漆的色彩温度特性对方针图画进行温度辨认。示温漆色彩图画温度值的判别办法如下：要判别A点的温度值，就要寻觅曲线上与A点间隔最近的一点B，点A与点B的间隔可用欧式间隔表明。若AB 为最小间隔，则以为B 点所对应的温度值即为A点的温度。
4 结语
该测验体系中，图画交融是图画处理的要害，它直接决议了图画处理后的质量和清晰度。试验证明，该体系明显地进步了发动机温度场的测验功率和测验精度，具有非常好的使用推行价值。
