基于紅外熱像汽車加熱座墊

1、基于紅外熱像的汽車加熱座墊出廠前故障檢測方法設(shè)計基于紅外熱像的汽車加熱座墊出廠前故障檢測方法設(shè)計 指導教師：史紅偉班級：120302姓名：李洪博學號：20121693主要設(shè)計內(nèi)容主要設(shè)計內(nèi)容： 1、研究現(xiàn)有紅外圖像故障診斷方法，針對汽車加熱坐墊的出廠檢測，設(shè)計合理的故障檢測方法 2、分析福祿克紅外熱像儀輸出的IS2文件格式，結(jié)合Smart View,WinHex等軟件，分析IS2文件保存格式。 3、設(shè)計軟件接口，從IS2文件中讀取圖像溫度場。 4、通過MATLAB分析正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下溫度場的統(tǒng)計特性，并給出判斷算法。 5、使用VC編程實現(xiàn)判斷算法，并給出測試報告。設(shè)計設(shè)計背景及意義：背景及

2、意義：背景：背景：現(xiàn)在較為高檔的汽車一般都在座椅上配置加熱裝置。一種是配備車載空調(diào)，另一種是安裝汽車加熱座墊。其中以汽車加熱座應(yīng)用比較多。加熱座墊產(chǎn)生的熱量通過座椅傳至駕駛者的腰部和腿部，加熱均勻，性能穩(wěn)定。車內(nèi)使用座椅加熱裝置后，可減少空調(diào)的開啟，不但省油還可緩解空調(diào)的燥熱。意義意義：在汽車加熱座墊出廠前常常需要進行一系列的檢測，來確保其安全性和舒適性。本次設(shè)計中利用紅外熱像儀進行檢測。其具有無接觸，檢測時間短，獲得檢測結(jié)果快，即時出圖，溫度檢測更加準確，能夠?qū)φ麄€溫度場進行分析，操作簡便，體積較小等優(yōu)點。研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀：紅外熱像儀行業(yè)的發(fā)展始于美國，最開始應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著非制冷紅外技

3、術(shù)的發(fā)展，紅外熱像儀行業(yè)在民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且正展現(xiàn)出更為廣闊的市場需求。在軍事上，紅外熱像儀主要應(yīng)用于夜視偵查，夜視導引，紅外搜索和跟蹤，衛(wèi)星遙感等多個領(lǐng)域。在民用方面，紅外熱像儀應(yīng)用于材料缺陷的評測與評價，設(shè)備狀態(tài)熱診斷，生產(chǎn)過程監(jiān)控，減災(zāi)防災(zāi)等諸多方面。汽車加熱座墊出廠前故障檢測汽車加熱座墊出廠前故障檢測工作過程：工作過程：激勵源為汽車加熱座墊提供電源，使汽車加熱座墊處于加熱狀態(tài)，使待檢測的汽車加熱座墊產(chǎn)生一定的紅外輻射。紅外熱像儀對汽車加熱座墊的元器件進行拍照，然后將汽車加熱座墊的圖像信息數(shù)據(jù)通過RS-232 接口連線傳送到計算機，利用主控計算機中的SMART VIEW、 M

4、ATLAB等軟件對傳送過來的數(shù)據(jù)進行分析和處理。主要研究內(nèi)容：主要研究內(nèi)容：汽車加熱坐墊的出廠前故障檢測系統(tǒng)主要包括硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)和人三部分組成。硬件系統(tǒng)主要由主控計算機，RS-232接口電路，紅外熱像儀，汽車加熱座墊，激勵源五部分組成。主控計算機中具有適用于紅外熱像儀的紅外分析軟件，以及圖像處理軟件，主要負責顯示紅外熱像儀檢測到的溫度場后所形成的可見的圖像，并且要對圖像進行分析處理，判斷是否有故障。RS-232接口是目前最常用的一種串行通訊接口。選用的是FLUKE系列的紅外熱像儀。需要檢測的是汽車加熱座墊。激勵源應(yīng)該根據(jù)汽車加熱座墊的規(guī)格謹慎選擇電源，一般應(yīng)該選用12V，50W的直流電源

5、。軟件系統(tǒng)主要有SmartView，MATLAB以及Microsoft Visual Studio 三部分組成。利用SmartView轉(zhuǎn)換圖片的文件格式，利用MATLAB確定算法，最后編輯程序在Microsoft Visual Studio環(huán)境下運行以實現(xiàn)對圖像文件的分析及處理。數(shù)字圖像分析：數(shù)字圖像分析：分析紅外熱像儀產(chǎn)生的文件格式，可直接對IS2文件形式的紅外圖片進行數(shù)據(jù)處理。分析紅外熱像儀產(chǎn)生的文件格式需要使用到的軟件有Smart View和WINHEX這兩款軟件。以T11新文件夾下的IR000964.IS2為例子,在Smart View中打開,同時在WINHEX中打開,兩面對比分析IS

6、2文件的文件頭組成，觀察其16進制UNICODE代碼與SMARTVIEW給出的圖像信息進行比較，可以一一進行比對出來其對應(yīng)的位置。Smart ViewSmart View及及WINHEXWINHEX工作界面工作界面分析所得結(jié)論：分析所得結(jié)論：總文件頭總文件頭：即紅外熱像儀的生產(chǎn)日期，相機序列號，DSP版本信息，OCA版本信息，相機型號，鏡頭尺寸，圖像尺寸，拍攝日期等信息。在00000060行開始?？梢姽馕募^：可見光文件頭：可見光的尺寸和調(diào)色板。在00000110行開始。可見光數(shù)據(jù)：可見光數(shù)據(jù)：在00000200行開始。紅外文件頭：紅外文件頭：紅外溫度范圍和圖像尺寸。在00962000行開始紅

7、外數(shù)據(jù)：紅外數(shù)據(jù)：在00096256行開始本設(shè)計工作框架：本設(shè)計工作框架：工作框架簡介：工作框架簡介：汽車加熱座墊紅外圖像提取。主要目的是去除圖像中的背景， 將汽車加熱座墊整體地提取出來。汽車加熱座墊紅外圖像溫度識別。該部分首先分析了紅外熱成像技術(shù)原理，構(gòu)建了座墊的溫度場，最終獲得了汽車加熱座墊的最高溫度、最低溫度和平均溫度，并形成了設(shè)備在不同溫度級的像素點個數(shù)和比例統(tǒng)計。汽車加熱座墊紅外圖像故障識別。利用程序檢測其故障。MATLABMATLAB程序框圖：程序框圖：測試測試結(jié)果：結(jié)果：斷絲圖片及其直方圖：正常圖片及其直方圖：VC程序框圖程序框圖：文件夾檢測：多文件檢測：測試結(jié)果：測試結(jié)果： 以IS2文件格式進行分析時其正常圖片：故障故障時產(chǎn)生的故障報告：時產(chǎn)生的故障報告：總結(jié)總結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計我收獲頗多：加強了針對有用信息的獲取能力。本次的畢業(yè)設(shè)計不同于以往的實訓，僅靠課堂上學習的知識是無法，很多知識點需要通過網(wǎng)絡(luò)或者圖書館很多知識點需要通過網(wǎng)絡(luò)或者圖書館查找資料，部分甚至是英文資料。通過本次設(shè)計，對專業(yè)知識有了更深的認識和理解。學習和掌握了新知識。當今社會是一個信息和知識膨