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World File Search System热成像
基于红外热成像的平板轨道上表面裂纹的定量检测方法
摘要：表面裂纹是高速导轨（HSR）平板轨道中的典型缺陷，可以导致结构性恶化并降低轨道系统的服务可靠性。但是，如何有效检测和量化表面裂纹的问题目前尚未解决。在本文中，采用了一种基于红外热成像的新型裂纹检测方法来量化轨道板板上的表面裂纹。在这种方法中，首次使用非缩放的Contourlet变换（NSCT）基于图像 - 增强算法处理的红外摄像头的轨道平板的热合器，并且裂缝是通过边缘检测算法的。接下来，为了定量检测表面裂纹，提出了一种像素安排方法，从而可以获得裂纹宽度，长度和面积。最后，在实验室测试中验证了所提出方法在不同温度下的检测准确性，在该测试中，倒入平板的比例模型，并使用温度控制的柜子来控制温度变化过程。结果表明，所提出的方法可以有效地增强图像中表面裂纹的边缘细节，并且可以有效地提取裂纹区域。裂纹宽度的量化的准确性可以达到99％，而裂纹长度和面积的量化的准确性为85％，这基本上满足了HSR-SLAB-TRACK-TRACK-TRACK检查的要求。这项研究可以打开基于IRT的轨道板检查在HSR操作中的可能性，以提高缺陷检测的效率。
用于立方体卫星热成像的升华冷却技术...
小型廉价卫星立方体卫星通常用于进行学术和商业太空研究。通常，立方体卫星没有热控制系统来散发航空电子设备的热量，这会限制机载计算和有效载荷功率。升华器是一种体积小、被动热控制技术，拥有 60 年的飞行历史，可让立方体卫星搭载更强大的计算机并进行更复杂的实验。升华器使用水这种消耗品；它们的尺寸和被动特性对于体积受限且持续时间短的立方体卫星任务特别有用。即使有飞行历史，升华冷却中的热量和质量传递过程的某些方面仍未完全了解。历史和当前的建模工作都做出了需要进一步探索的假设。本文提出了立方体卫星升华冷却技术，回顾了过去和现在的升华器应用，并讨论了过去升华器用途和模型的知识空白和缺点。介绍了加州大学戴维斯分校升华器模型，并进行了初步分析，解决了文献中经常发现的假设。此外，还描述了带有升华器的立方体卫星的整体热控制系统，以及初始升华器尺寸确定程序和示例。
使用Monte Carlo方法估计红外热成像和K型热元测量引起的温度不确定性
摘要。这项研究的主要目的是使用Monte Carlo方法估算表面温度测量的不确定性。计算基于一组具有共同加热壁的平行微型通道中流体流动过程中传热的实验研究。使用红外热力计和K型热元同时进行加热壁表面上的温度分布。红外热成像是非接触式温度测量方法，而热元测量是接触方法（在选定点的测量）。提出并讨论了两种温度测量方法的示例结果。在计算中，使用蒙特卡洛方法来估计表面温度测量不确定性的不确定性。对蒙特卡洛模拟结果和不确定性扩散方法进行了比较分析。发现从这两种方法获得的结果是一致的。
结合锁定热成像和鼓风机激励检测建筑物外墙的空气泄漏
摘要 建筑外围护结构中的空气泄漏是建筑物供暖和制冷需求的很大一部分原因。因此，快速可靠地检测泄漏对于提高能源效率至关重要。本文介绍了一种从外部确定建筑外围护结构中空气泄漏的新方法，将锁定热成像和鼓风机门系统的热激发相结合。鼓风机在建筑物内产生周期性的过压，导致外表面（立面）泄漏附近的表面温度发生周期性变化。通过以已知频率激发的温度变化，以激发频率对热图像的时间序列进行傅里叶变换，可得到突出显示泄漏影响区域的幅度和相位图像。红外摄像机的周期性激发和检测称为锁定热成像，广泛用于表征半导体器件和无损检测。激发通常通过光、电或机械能量输入实现。在本研究中，在 75 Pa 压差下，以三个 40 秒的激励周期对外墙进行了测量，总测量时间仅为 2 分钟。在光照、风和云量变化很大的条件下，空气温差为 5 至 7 K 时进行了测量。与最先进的差分红外热成像测量相比，测量结果显示检测质量更高，受环境条件变化的影响更小。该方法仅在激励频率下突出显示振幅图像的变化，从而过滤掉由环境影响引起的变化。因此，低至几开尔文的温差就足够了，可以从外部检查大型外墙。该振幅图像已经比用差分热成像创建的图像更清晰。使用标量积对振幅进行相位加权，可以进一步减少图像中不需要的伪影。关键词 锁定、热成像、鼓风机门、气密性、泄漏检测、建筑围护结构、建筑节能 1 引言 不受控制的气流通过建筑围护结构，造成 30-50% 的建筑物供暖能耗 (Kalamees，2007 年；Jokisalo 等人，2009 年；Jones 等人，2015 年)。因此，气密性评估，特别是快速可靠地定位泄漏，对于减少供暖能源需求至关重要。风扇加压法或鼓风机门测试在多项国际标准 (Deutsches Institut für Normung e. V.，2018 年；ASTM，2019 年) 中有规定，用于测量建筑物的整体气密性。然而，泄漏定位很麻烦，需要
基于热成像数据分析的大型复合结构在循环载荷下的损伤表征
大型复合材料结构（例如飞机机翼和风力涡轮机叶片）在运行过程中会承受循环载荷。使用过程中的损坏通常会由于材料摩擦而产生过多的热量，这可以通过热成像检测出来。本研究开发了一种基于热成像数据分析定量分析此类结构损伤的方法。当全尺寸复合材料风力涡轮机叶片在实验室中受到循环载荷时，使用被动热成像对其进行检查。从热成像图像中识别损伤区域，并使用图像处理自动跟踪损伤区域。随后在整体和细节层面上表征损伤区域。分析了损伤状态随疲劳循环次数的变化，并提供了有关损伤面积增长和损伤严重程度的信息。根据损伤区域的温度和焓变研究损伤的起始和进展。本研究为在循环载荷下对大型复合材料结构进行有效的结构健康监测和损伤预测提供了一种可行的解决方案。
![初步沟通 基于人工智能的车载自动列车障碍物距离估计 Ivan ĆIRIĆ*、Milan PAVLOVIĆ、Milan BANIĆ、Miloš SIMONOVIĆ、Vlastimir NIKOLIĆ 摘要：本文提出了一种新方法，利用图像平面单应性矩阵来改进对摄像机和成像物体之间距离的估计。该方法利用两个平面（图像平面和铁轨平面）之间的单应性矩阵和一个人工神经网络，可根据收集的实验数据减少估计误差。SMART 多传感器车载障碍物检测系统有 3 个视觉传感器——一个 RGB 摄像机、一个热成像摄像机和一个夜视摄像机，以实现更高的可靠性和稳健性。虽然本文提出的方法适用于每个视觉传感器，但所提出的方法是在热成像摄像机和能见度受损场景下进行测试的。估计距离的验证是根据从摄像机支架到实验中涉及的物体（人）的实际测量距离进行的。距离估计的最大误差为 2%，并且所提出的 AI 系统可以在能见度受损的情况下提供可靠的距离估计。 关键词：人工神经网络；自动列车运行；距离估计；单应性；图像处理；机器视觉 1 简介 通过遵循自动化趋势，可以大大提高铁路货运的质量和成本竞争力，以实现经济高效、灵活和有吸引力的服务。今天，自动化和自主操作已经在公路、航空和海运中变得普遍。现代港口拥有自动导引车 (AGV)，可将集装箱从起重机运送到轨道旁、仓库、配送中心，而自动驾驶仪是航空公司和大型货船的标准配置，不需要大量机上人员。自动驾驶汽车和卡车的发展已经进入了一个严肃的阶段。此外，轨道交通自主系统的发展主要出现在公共交通服务领域（无人驾驶地铁线路、轻轨交通 (LRT)、旅客捷运系统和自动引导交通 (AGT)）。基本思想是使用一定程度的自动化，将操作任务从驾驶员转移到列车控制系统（例如 ERTMS）。根据国际电工委员会 (IEC) 标准 62290-1，列车自主运行 (ATO) 是高度自动化系统的一部分，减少了驾驶员的监督 [1]。对于完全自主的列车运行，列车操作员的所有活动和职责都需要由多个系统接管，这些系统可以感知环境并俯瞰现场，检测列车路径上的潜在危险物体并做出相应的正确反应 [2-6]。障碍物检测系统作为 ATO 系统的主要部分，障碍物检测系统需要根据货运特定和一般用例（例如 EN62267 和/或自动化领域的相关项目）来监控环境。为了满足严格的铁路标准和法规，障碍物检测系统 (ODS) 应在具有挑战性的环境和恶劣的能见度条件下工作。ODS 是一种具有硬件和软件解决方案的机器视觉系统（图 1），用于提供有关铁路上和/或其附近障碍物的可靠信息，并估算从系统到检测到的障碍物的距离 [7]。该系统需要实时运行，并在不同的光照条件下运行（白天、](/simg/4/4b79ebb2e692147077c5f05290fe6b1288b2aad1.png)
初步沟通 基于人工智能的车载自动列车障碍物距离估计 Ivan ĆIRIĆ*、Milan PAVLOVIĆ、Milan BANIĆ、Miloš SIMONOVIĆ、Vlastimir NIKOLIĆ 摘要：本文提出了一种新方法，利用图像平面单应性矩阵来改进对摄像机和成像物体之间距离的估计。该方法利用两个平面（图像平面和铁轨平面）之间的单应性矩阵和一个人工神经网络，可根据收集的实验数据减少估计误差。SMART 多传感器车载障碍物检测系统有 3 个视觉传感器——一个 RGB 摄像机、一个热成像摄像机和一个夜视摄像机，以实现更高的可靠性和稳健性。虽然本文提出的方法适用于每个视觉传感器，但所提出的方法是在热成像摄像机和能见度受损场景下进行测试的。估计距离的验证是根据从摄像机支架到实验中涉及的物体（人）的实际测量距离进行的。距离估计的最大误差为 2%，并且所提出的 AI 系统可以在能见度受损的情况下提供可靠的距离估计。 关键词：人工神经网络；自动列车运行；距离估计；单应性；图像处理；机器视觉 1 简介 通过遵循自动化趋势，可以大大提高铁路货运的质量和成本竞争力，以实现经济高效、灵活和有吸引力的服务。今天，自动化和自主操作已经在公路、航空和海运中变得普遍。现代港口拥有自动导引车 (AGV)，可将集装箱从起重机运送到轨道旁、仓库、配送中心，而自动驾驶仪是航空公司和大型货船的标准配置，不需要大量机上人员。自动驾驶汽车和卡车的发展已经进入了一个严肃的阶段。此外，轨道交通自主系统的发展主要出现在公共交通服务领域（无人驾驶地铁线路、轻轨交通 (LRT)、旅客捷运系统和自动引导交通 (AGT)）。基本思想是使用一定程度的自动化，将操作任务从驾驶员转移到列车控制系统（例如 ERTMS）。根据国际电工委员会 (IEC) 标准 62290-1，列车自主运行 (ATO) 是高度自动化系统的一部分，减少了驾驶员的监督 [1]。对于完全自主的列车运行，列车操作员的所有活动和职责都需要由多个系统接管，这些系统可以感知环境并俯瞰现场，检测列车路径上的潜在危险物体并做出相应的正确反应 [2-6]。障碍物检测系统作为 ATO 系统的主要部分，障碍物检测系统需要根据货运特定和一般用例（例如 EN62267 和/或自动化领域的相关项目）来监控环境。为了满足严格的铁路标准和法规，障碍物检测系统 (ODS) 应在具有挑战性的环境和恶劣的能见度条件下工作。ODS 是一种具有硬件和软件解决方案的机器视觉系统（图 1），用于提供有关铁路上和/或其附近障碍物的可靠信息，并估算从系统到检测到的障碍物的距离 [7]。该系统需要实时运行，并在不同的光照条件下运行（白天、
初步沟通 基于人工智能的车载自动列车障碍物距离估计 Ivan ĆIRIĆ*、Milan PAVLOVIĆ、Milan BANIĆ、Miloš SIMONOVIĆ、Vlastimir NIKOLIĆ 摘要：本文提出了一种新方法，利用图像平面单应性矩阵来改进对摄像机和成像物体之间距离的估计。该方法利用两个平面（图像平面和铁轨平面）之间的单应性矩阵和一个人工神经网络，可根据收集的实验数据减少估计误差。SMART 多传感器车载障碍物检测系统有 3 个视觉传感器——一个 RGB 摄像机、一个热成像摄像机和一个夜视摄像机，以实现更高的可靠性和稳健性。虽然本文提出的方法适用于每个视觉传感器，但所提出的方法是在热成像摄像机和能见度受损场景下进行测试的。估计距离的验证是根据从摄像机支架到实验中涉及的物体（人）的实际测量距离进行的。距离估计的最大误差为 2%，并且所提出的 AI 系统可以在能见度受损的情况下提供可靠的距离估计。 关键词：人工神经网络；自动列车运行；距离估计；单应性；图像处理；机器视觉 1 简介 通过遵循自动化趋势，可以大大提高铁路货运的质量和成本竞争力，以实现经济高效、灵活和有吸引力的服务。今天，自动化和自主操作已经在公路、航空和海运中变得普遍。现代港口拥有自动导引车 (AGV)，可将集装箱从起重机运送到轨道旁、仓库、配送中心，而自动驾驶仪是航空公司和大型货船的标准配置，不需要大量机上人员。自动驾驶汽车和卡车的发展已经进入了一个严肃的阶段。此外，轨道交通自主系统的发展主要出现在公共交通服务领域（无人驾驶地铁线路、轻轨交通 (LRT)、旅客捷运系统和自动引导交通 (AGT)）。基本思想是使用一定程度的自动化，将操作任务从驾驶员转移到列车控制系统（例如 ERTMS）。根据国际电工委员会 (IEC) 标准 62290-1，列车自主运行 (ATO) 是高度自动化系统的一部分，减少了驾驶员的监督 [1]。对于完全自主的列车运行，列车操作员的所有活动和职责都需要由多个系统接管，这些系统可以感知环境并俯瞰现场，检测列车路径上的潜在危险物体并做出相应的正确反应 [2-6]。障碍物检测系统作为 ATO 系统的主要部分，障碍物检测系统需要根据货运特定和一般用例（例如 EN62267 和/或自动化领域的相关项目）来监控环境。为了满足严格的铁路标准和法规，障碍物检测系统 (ODS) 应在具有挑战性的环境和恶劣的能见度条件下工作。ODS 是一种具有硬件和软件解决方案的机器视觉系统（图 1），用于提供有关铁路上和/或其附近障碍物的可靠信息，并估算从系统到检测到的障碍物的距离 [7]。该系统需要实时运行，并在不同的光照条件下运行（白天、
毫开尔文解析度环境热成像
热成像技术根据斯特藩-玻尔兹曼定律检测物体的表面温度和地下热活动。如果具有更精细的热灵敏度，即噪声等效温差 (NEDT)，该技术的影响将更为深远。目前推进 NEDT 的努力都集中在使用更好的相机来改善辐射信号的记录，从而使该数字接近路线图的末尾，即 20 到 40 mK。在这项工作中，我们采用了一种独特的方法，使表面辐射对物体微小的温度变化敏感。在金属-绝缘体转变与结构中的光子共振的共同作用下，热成像敏化剂 (TIS) 的发射率在预编程温度下急剧上升。使用 TIS，NEDT 提高了 15 倍以上，可在接近室温的个位数毫开尔文分辨率，使环境热成像能够用于广泛的应用，例如原位电子分析和早期癌症筛查。
毫开尔文解析度环境热成像
热成像技术根据斯特藩-玻尔兹曼定律检测物体的表面温度和地下热活动。如果具有更精细的热灵敏度，即噪声等效温差 (NEDT)，该技术的影响将更为深远。目前推进 NEDT 的努力都集中在使用更好的相机来改善辐射信号的记录，从而使该数字接近路线图的末尾，即 20 到 40 mK。在这项工作中，我们采用了一种独特的方法，使表面辐射对物体微小的温度变化敏感。在金属-绝缘体转变与结构中的光子共振的共同作用下，热成像敏化剂 (TIS) 的发射率在预编程温度下急剧上升。使用 TIS，NEDT 提高了 15 倍以上，可在接近室温的个位数毫开尔文分辨率，使环境热成像能够用于广泛的应用，例如原位电子分析和早期癌症筛查。
使用红外热成像技术检测脑肿瘤...
致密组织，即使由于激素变化，热成像也不会受到影响。热成像单独使用时的灵敏度为 83%，与 MRI 结合时的灵敏度为 95%。这也具有较高的假阳性率和假阴性率，但可以通过使用增强方法进一步降低。脑热成像的工作原理是发现大脑表面温度的升高。该方法使用各种技术来分析大脑，如颜色分析、不对称分析、人工神经网络、特征提取、数据挖掘技术、分割方法、顺序特征选择技术等。使用热成像检测脑癌始于筛查脑部并分析获得热图的热变化。观察图像，然后按照有序序列开始进一步处理，如预处理、分割、特征提取、分类和后处理。
平面内热波热成像作为飞机机身面板紧固件的数字检测技术
摘要：航空工业中铝接头紧固件的检查是一项耗时且成本高昂但却是强制性的任务。直到今天，肉眼手动检查程序仍无法对损坏行为进行时间跟踪或对不同检查进行客观比较。数字检查方法解决了这两个方面的问题，同时大大缩短了检查时间。这项工作的目的是开发一种基于平面热波热成像和板状结构热不规则干扰分析的数字化自动化检查方法。为此，进行了超声锁相热成像和扫描激光多普勒振动测量的比较研究，并在一个可维修的飞机机身面板上对所有三种方法进行了基准测试。所提供的数据证实了使用所讨论的方法检测和鉴定铝制飞机机身面板中的沉头铆钉和螺钉的可行性。结果建议采用一种完全自动化的检查程序，该程序结合了不同的方法，并进行了一项研究，研究了更多的样本，以建立指示完好和损坏的紧固件的阈值。