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原文传递一种增材制造过程多传感离轴监测系统

专利名称：	一种增材制造过程多传感离轴监测系统
摘要：	本发明属于增材制造技术领域，具体为一种增材制造过程多传感离轴监测系统。本发明系统包括窗口保护模块、第一分光模块、第二分光模块、红外成像模块、可见光成像模块、偏振成像模块、信号集成模块和数据融合与分析模块；红外成像模块包括红外镜头和红外探测器；可见光成像模块包括高分辨率可见光镜头和高分辨率CCD；偏振成像模块包括偏振镜头和偏振CCD。该系统利用高精度可见光、红外与偏振光融合成像的多传感器离轴监测手段，能够精确监测工件台表面状态以及成形零件中的孔洞、球化、裂纹等缺陷，对于增材制造过程中及时监测成型缺陷以及参数修正，具有极其重要的意义。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	复旦大学
发明人：	孔令豹;彭星
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910503158.3
公开号：	CN110174408A
代理机构：	上海正旦专利代理有限公司
代理人：	陆飞;陆尤
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200433 上海市杨浦区邯郸路220号
主权项：	1.一种增材制造过程多传感离轴监测系统，其特征在于，包括窗口保护模块（10）、第一分光模块（20）、第二分光模块（30）、红外成像模块（40）、可见光成像模块（50）、偏振成像模块（60）、信号集成模块（70）和数据融合与分析模块（80）；其中，所述红外成像模块（40）包括红外镜头（41）和红外探测器（42）；所述可见光成像模块（50）包括高分辨率可见光镜头（51）和高分辨率CCD（52）；所述偏振成像模块（60）包括偏振镜头（61）和偏振CCD（62）；所述红外镜头（41）连接红外探测器（42），所述高分辨率可见光镜头（51）连接高分辨率CCD（52），所述偏振镜头（61）连接偏振CCD（62），所述信号集成模块（70）的一端分别连接红外探测器（42）、高分辨率CCD（52）和偏振CCD（62），所述信号集成模块（70）的另一端连接数据融合与分析模块（80）。 2.根据权利要求1所述的增材制造过程多传感离轴监测系统，其特征在于，经第一分光模块（20）透射的光线进入偏振成像模块（60），经第一分光模块（20）反射的光线进入第二分光模块（30）；所述第二经分光模块（30）透射的光线进入可见光成像模块（50），经第二分光模块（30）反射的光线进入红外成像模块（40）。 3.根据权利要求2所述的增材制造过程多传感离轴监测系统，其特征在于，所述红外成像模块（40）、可见光成像模块（50）和偏振成像模块（60）分别获取的红外图像数据、可见光图像数据和偏振图像数据经信号集成模块（70）整合进入计算机软件系统，通过数据融合与分析模块（80），实现增材制造表面特征与微观缺陷的数据测量与分析。 4.根据权利要求3所述的增材制造过程多传感离轴监测系统，其特征在于，所述数据融合与分析模块（80）采用Laplace金字塔分解的图像融合算法；金字塔的分解层数为3，高频部区域采用加权平均融合，低频区域采用算数平均方法进行融合；首先完成对图像的高斯金字塔分解，得到拉普拉斯金字塔分解图像；然后对拉普拉斯金字塔的高频系数和低频系数进行选择；最后通过融合后拉普拉斯金字塔，重构融合图像。 5.根据权利要求1-4之一所述的增材制造过程多传感离轴监测系统，其特征在于，所述第一分光模块（20）的光线透射与反射比的范围是3:7—5:5；所述第二分光模块（30）的光线透射与反射比的范围是3:7—5:5。 6. 根据权利要求1-4之一所述的增材制造过程多传感离轴监测系统，其特征在于，所述红外探测器（42）是InGaAs焦平面，芯片规格是9.6mm×7.68mm，分辨率为320×256pixels；所述高分辨率CCD（52）的像元尺寸是1.1um，分辨率为7708×5352 pixels；所述偏振CCD（62）的像元尺寸是3.45um，分辨率为2448×2048 pixels。
所属类别：	发明专利