采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统及方法

摘要

一种噪声源定位系统及方法，调整摄像头位置与焦距使拍摄的图像包含待测区域并拍摄一张图像作为背景图存至上位机；将光源固定到声强探头上，声强探头与数据采集仪连接；通过滤光使摄像头拍摄的图像突显出光源色彩；移动声强探头在待测区域表面匀速扫描，脉冲信号发生器输出触发信号，摄像头连续拍摄，记录光源运动图像，数据采集仪记录触发信号和声学信号，同步声学信号和图像拍摄时间；探测结束后，处理图像，获得光源在图片中位置；提取声学信号，获得对应时刻的声学物理量信息；将探测区域划分为三角形单元，节点为所有时刻采集到的光源位置，采集到的声学物理量作为云图计量值，得到声场云图并显示。本发明实现了快速定位，测量准确、精度高。

主权项

一种采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统的快速定位方法，所述采用图像识别与声强扫描的噪声源快速定位系统包括：摄像头、声强探头、光源、数据采集仪、脉冲信号发生器和上位机，所述摄像头与所述上位机连接，所述光源设置在所述声强探头上，所述声强探头与所述数据采集仪连接，所述脉冲信号发生器与所述摄像头和所述数据采集仪连接，所述数据采集仪连接至所述上位机；其特征在于，利用图像处理技术，实现声强探头位置的快速定位，具体包括以下步骤：步骤一：设定待测结构或声源的探测区域，调整摄像头位置与焦距使其拍摄的图像包含待测结构或声源的探测区域，并将摄像头信号连接到上位机接口，拍摄一张图像作为背景图保存在上位机中；步骤二：将光源固定到声强探头附近，提供电源使其发光，将声强探头信号导线连接到数据采集仪上，并通过滤光使摄像头拍摄的图像中突显出光源的色彩，过滤背景中其他颜色，过滤背景中的其他颜色后，图片中除光源以外的颜色接近于灰色；步骤三：移动声强探头在待测结构或声源的探测区域表面附近匀速扫描，脉冲信号发生器输出触发信号，使摄像头连续拍摄，记录光源运动的图像，同时数据采集仪记录触发信号和声学信号，以触发信号作为时间校准的参考信号，同步声学信号和图像拍摄的时间；步骤四：扫描探测结束后，处理拍摄的图像，获得光源在图片中位置；提取声学信号，获得对应时刻的声学物理量信息，包括以下步骤：(1)通过比较每帧数字图像的GBR数值，获得光源在图片中位置，然后将所有位置作为一个集合，映射到步骤一中拍摄的背景图上；(2)以触发信号作为时间校准的参考信号，同步声学信号和图像拍摄的时间，提取对应每个探头测点位置的声学物理量信息；步骤五：将探测区域划分为三角形单元，其节点为所有时刻采集到的光源位置，采集到的声学物理量作为云图的计量值，得到待测结构或声源的探测区域表面附近的声场云图并显示，该声场云图即声学物理量的分布图。