基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置的制造方法

基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置，在活塞的气腔侧端面上，用黑胶涂覆一个同心圆环，用单色光闪照蓄能器缸体内部，用成像器件在闪照瞬间捕获缸内物件的影像，从影像中辨识出圆环像的内、外圆边沿，计算出圆环像的内、外圆直径。根据预先标定的“位置—外径”关系，解算出活塞在闪照时刻的位置以及即时速度和瞬时加速度。定义了一个能够预示位移值安全裕度的参考量，并根据图像采集样本解算出一组用于体现缸内污染程度、圆环像非对称畸变程度以及光机部件耐环境能力的参考量。如果采用高速成像器件和高速DSP，将允许两次闪照之间的时间间隔足够短，从而使测量结果具有很高的实时性。
【专利说明】
基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及行程检测技术领域，更具体的是指一种活塞式蓄能器活塞位移的 检测装置。
【背景技术】
[0002] 蓄能器是一种利用气体的可压缩性实现液体蓄积的液压附件。常被用于吸收液压 回路中的液流冲击和脉动，防止液压管路因冲击和长期的振动疲劳而破损，也常被用于补 偿油液泄漏或者补偿因溫度变化而引起的气体体积变化。蓄能器还可成为一种气弹黃，用 于衰减车辆或其它机械设备所受到的冲击和振动。为了在两种不同的介质之间传递压力， 如:在水与油之间传递压力，也可W使用蓄能器。用于液压系统中的蓄能器，缸内所分隔的 两种介质一般是氮气和液压油。当间隙负荷急降导致油压遽升时，氮气体积将被压缩，更多 的液压油进入蓄能器，如此，既缓冲了油压遽升，也使多余的能量被氮气所储存；当负荷急 升而需油累能够累出更大流量时，蓄能器则可首先向间隙负荷释放出大于累流量的油液， 既阻止了油压睹跌，又使负荷急降时所回收的能量可被充分利用。因此，采用了蓄能器的液 压设计，更利于液压系统的小型化，并可节约能源。活塞式蓄能器用活塞使油液与气体实现 隔断，其基本结构如图1所示，活塞式蓄能器具有比气囊式蓄能器更高的压缩比，且能在瞬 间释放更大的流量。在油压较高的液压系统中，压缩比更高的活塞式蓄能器代表了蓄能技 术的发展方向。
[0003] 为了更充分地发挥活塞式蓄能器的技术优势，可W通过外部控制装置精确地控制 蓄能器的进出油量，使液压系统的油压更趋平稳、节能效益和工作效率更为显著。为达到运 一目的，必须对活塞式蓄能器内的活塞运状态进行实时检测，获取活塞的实时位置W及活 塞位于该位置时的即时速度和瞬时加速度，据此调节进油出流量，W实现液压系统的精密 控制。
[0004] 活塞式蓄能器当前采用的活塞位移检测装置如图2所示，运四种装置的检测原理 分别是：（1)超声波测距方法，（2)引出活塞杆方法，（3)张力牵引式检测方法，（4)磁翻板方 法。新的行业标准对活塞的最高运动速度要求是5m/s，当活塞达到运个速度时，0.01S的滞 后即相当于引入50mm的测量误差，当活塞运动速度较高时，上述四种装置均存在着一些无 法克服的原理性缺陷，运些缺陷分别是:超声波在液压油中的传播速度约1300m/s，当活塞 与超声波传感器的距离为3m时，一个超声脉冲的往返时间约需4.6ms，对于W5m/s速度运动 的活塞，仅因声波的传播延迟而导致的位移测量误差即达到23mm，而且，由于超声波发射/ 接收探头需承受蓄能器内部几十兆帕的高压且须留取足够的安全系数，运种采用水下航行 器声纳制造技术制作的窄波束超声传感器，价格昂贵。使用引出活塞杆方法时，活塞杆引出 端与其它设备或建筑之间需要一个与活塞行程等长的留空，空间浪费较大，当蓄能器必须 安装在受限空间内时，运种类型的检测装置尤难适用，而且，活塞杆引出孔的长期高压密封 也对制造工艺提出了更高的要求。采用张力牵引式检测方法时，需要在缸体内部安装拉绳 式位移传感器，运种传感器均采用双衡力弹黃W维持拉绳的张力，在活塞发生瞬间高速冲 击或者活塞快速改变运动方向时，因拉绳收放筒存在转动惯性，将使拉绳的张力瞬间消失， 导致拉绳在收放筒上发生缠绕，传感失效且无法自行恢复，而活塞受冲击的现象和运动方 向快速改变的现象，恰是蓄能器的运行特点。采用磁翻板方法时，需用吊键维持磁铁拖拽 绳的张力，活塞受强烈冲击时的即时速度远大于吊键在自由落体初期的平均速度，如:活塞 在0.2s内从初始的静止位置上冲Im，此时，吊键才自由下落0.2m，如果活塞此后W5m/s的匀 速继续运动，则磁铁拖拽绳尚需约0.62s才能重新张紧，在重新张紧之前，磁翻板所指示的 位置严重滞后于活塞的实际位置。受上述运些原理性因素的制约，当前用于测量活塞式蓄 能器活塞位移的各种检测装置均被要求活塞最高运动速度不得超过0.5m/s，尚无一种基于 图像识别技术的、能获得高速响应的活塞式蓄能器活塞位移实时检测装置。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型公开了一种基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装 置。该检测装置与现有的各种相同测量用途的检测装置相比，其优点主要体现在W下六个 方面:具有很高的实时性，在活塞高速运动时也能获得很好的位移检测精度;能给出活塞运 动的即时速度和瞬时加速度，便于活塞式蓄能器控制装置的优化控制；定义了一个预示位 移测量结果所具有的安全裕度的参考量，用W满足对可靠性要求十分苛刻的应用，如航空 用途或军事用途;给出了一组能衡量蓄能器缸体内部不均匀污染程度和总体污染程度的参 考量，当缸体内部的油气隔离程度下降时，可据此给出预警;因强烈的冲击、振动、溫度变化 和老化等原因而使光机零部件发生松动、移位时，能够量化地衡量光机部件的耐环境能力； 不含运动部件，且结构紧凑、安装方便，在蓄能器本体的气液隔离未受破坏的前提下，可W 免维护。基于上述优点的存在，本实用新型给出了一种能够适应活塞式蓄能器内部高压和 油雾环境应用的、针对高速运动中的活塞实时位移测量的可靠装置。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置，包括闪光组件、 光学镜头组、影像捕获组件和影像处理组件，还包括涂敷于活塞端面上的反光系数与活塞 端面反光系数存在明显差异的特征形状;光学镜头组卡设于气腔侧端盖的中屯、位置，用于 使缸体内部物件能够在成像面上清晰成像，气腔侧端盖上还设置有至少一个均光镜，影像 捕获组件和影像处理组件设置于该气腔侧端盖的外侧，影像处理组件通过驱控电缆与闪光 组件联接，用于向闪光组件提供电源并控制闪光组件通过所述均光镜向缸体内部提供照射 光，影像捕获组件内还设有成像器件，成像器件与光学镜头组牢固胶接，成像器件内的感光 面阵所在平面与光学镜头组的成像面重合，使成像器件可W在光学镜头组的成像面上W连 续工作方式捕获缸体内部物件的影像，成像器件并与影像处理组件联接，用于将所获影像 发送至影像处理组件，影像处理组件根据该影像信息得出活塞的实时位移值。
[000引进一步的方案，所述光学镜头组包括主透镜和辅镜组，所述气腔侧端盖的中屯、位 置开孔，主透镜卡接于该开孔位置，辅镜组一端与主透镜牢固胶接，另一端插入影像捕获组 件内与所述成像组件牢固胶接。其中，所述主透镜用一个非球面透镜、一个截面为矩形的平 透镜W及一个截面为梯形的平透镜胶合而成;所述均光镜用一个平凸球镜和一个细长圆柱 形的平透镜胶合而成。
[0009]优选的方案，所述气腔侧端盖的外侧还设有防护罩，闪光组件、光学镜头组、影像 捕获组件和影像处理组件均位于该防护罩内。所述特征形状为使用黑胶涂敷的同屯、圆环。
[0010] 本检测装置所依托的物理现象是:活塞式蓄能器内的活塞只能在受限空间内做一 维方向的直线运动和围绕其自身中屯、轴的旋转运动。在其运动方向上，如果从一个固定的 观测点观察运动中的活塞，活塞端面的像的边缘将是一个直径不断变化的圆，圆的直径唯 一地取决于该端面与固定观测点之间的距离，当活塞距离成像面较近时，活塞的像较大，当 活塞距离成像面较远时，活塞的像较小。蓄能器气腔侧端盖的中屯、是设立上述固定观测点 的最佳位置。如果将一个面阵式光电图像传感器固定安装于蓄能器气腔侧端盖的中屯、，并 用反光系数较小的介质在活塞的气腔侧端面上涂覆出深黑色的某种特征形状，形成一个反 射暗区，用一个镜头组为成像器件提供缩放倍率合理且像差较小的该反射暗区的实时影 像，则由于成像器件与蓄能器的气腔侧端盖紧固连结、端盖与蓄能器缸体紧固连结，使通过 成像器件和影像处理组件W及固化在影像处理组件内的图像识别软件在某个时刻所捕获 的反射暗区的像的形状特征参数将唯一地取决于运动中的活塞的气腔侧端面在某个时刻 相对于成像器件的成像面的距离，也即，形状特征参数与活塞位移S之间存在函数关系：
[0011] U=F(S)其中：SN<s<SF (1)
[001。 式（1)中，U为特征形状的一个或一组形状特征参数{山，化，...}，F为一个或一组将8 映射到U的函数{f 1，f2，…}，SN和SF是位移可测区间的两端。
[0013] 进一步地:本实用新型采用圆环作为特征形状，取圆环像的外圆直径作为主要特 征参数，根据事先标定的"位置一外径"关系，解算出实时位移值，结合某个历史时刻的位移 值，计算出活塞运动的即时速度和瞬时加速度。根据圆环像的外径和内径之比，对测量结果 建立一个量化的安全裕度预示值。根据图像辨识过程中采集的圆环像内、外径样本的离散 程度和聚集程度，量化缸内的不均匀油污染程度。根据不同区域的平均光强差，量化缸内的 总体污染程度。根据辨识出的圆环像内、外圆圆屯、位置，量化圆环像的非对称崎变程度。根 据辨识出的圆环像圆屯、位置相对于感光面阵中屯、位置的偏离程度，量化光机部件的耐环境 能力。由于蓄能器内的活塞运动速度较高，活塞实时位移的测量精度不但受限于感光面阵 的分辨率，也受到成像器件数据输出最高帖率和曝光方式的限制，需采用高分辨率、高帖速 的成像器件，并具有全局快口能力。本检测装置采用lOOOfps的工业级高速成像器件，含全 局快口功能，其感光面阵具有2048 X 2048像素，像元尺寸7.8μπι X 7.8μπι，能输出28灰度等级 的黑白影像。与高速成像器件相配的DSP器件，具有5G化OPsW上的32位浮点运算速度。为达 到精确测量之目的，对图像进行足够的过采样，且所有与测量精度有关的算法均基于图像 的灰度值数据。
[0014] 本实用新型的有益效果是:能W很好的实时性获得活塞式蓄能器内活塞的实时位 移、即使速度和瞬时加速度，且结构简洁、安装方便，对蓄能器密封的影响很小，整个检测装 置不存在运动磨损部件，无需重复标定。尤其是：当成像器件的帖率较高时，其所获位移值 的实时性将极其明显地优于本文在前述内容中提及的其它类型检测装置。蓄能器投运较长 时间W后，活塞端面会积累一定程度的油污染，本实用新型能预示所测实时位移值的安全 裕度，能衡量缸内的不均匀污染程度和总体污染程度，能衡量主透镜受油膜不均匀附着的 程度，能衡量光机部件的耐环境能力。
【附图说明】
[0015] 图1是活塞式蓄能器的基本结构示意；其中：（1)为活塞式蓄能器的剖视结构示意 图，（2)为圆环状特征形状的示意图；
[0016] 图2是活塞式蓄能器常用的活塞位移检测装置示意，其中：（1)为基于超声波测距 方法的检测装置，（2)为基于引出活塞杆方法的检测装置，（3)为基于张力牵引式检测方法 的检测装置，（4)为基于磁翻板方法的检测装置；
[0017] 图3是检测装置各部件在气腔侧端盖上的安装与连接示意；
[0018] 图4是闪光组件的工作方式示意；
[0019] 图5-1和5-2是蓄能器缸内影像捕获方式与影像特征示意；
[0020] 图6是圆环像内外圆直径与活塞位移之间的函数关系示意；
[0021] 图7是四种边界W及理想圆环像与各边界之间关系的示意；
[0022] 图8是精确逼近函数g-i的多项式P3W及二值化判据示意；
[0023] 图9是安全裕度预示值C与多项式P3之间的关系示意；
[0024] 图10是安全裕度预示值定义式(18)所代表的曲线示意；
[0025] 图11是圆环像内外圆直径均值的精密辨识方法示意；
[00%] 图12是区域Q1、Q21、Q22的位置示意；
[0027]图13是圆环像内外圆圆屯、位置的精密辨识方法示意；
[002引图14是{e2, φ]所表示的圆环像圆屯、位置及其变化轨迹示意；
[0029] 图15是实现本实用新型所需的实验装置构造示意；
[0030] 图16是对本实用新型所设计算流程的归纳。
[0031] 图中各标号所指如下：
[0032] 1-储能器缸体，2-气腔侧端盖，2-1-充气口，3-液腔侧端盖，3-1-压力油口， 4-活塞，5-圆环状特征形状，6-闪光组件，7-均光镜，8-主透镜，9-辅镜组，10-成像 器件，11-影像捕获组件，12-影像处理组件，13-驱控电缆，14-通讯电缆，15-防护罩， 16-感光面阵，17-极限识别边界，18-外安全边界，19-内安全边界，20-极限失配边界， 21-理想的圆环像，22-活塞位于任意位置时的实际圆环像，23-活塞位于SF位置时的实 际圆环像，24-活塞位于SN位置时的实际圆环像，25-直线电机，26-电位器式高速位移传 感器，27-油雾喷入管，28-数据采集装置，29-同步控制线，30-工作站。
【具体实施方式】
[0033] -种基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置，其硬件构成参见 图1，图3，图5，在活塞式蓄能器气腔侧端盖2的中屯、位置开孔并卡接一个耐高压的主透镜8， 该主透镜与辅镜组9共同组成了实现本实用新型所需的光学镜头组。主透镜8可用一个非球 面透镜、一个截面为矩形的平透镜W及一个截面为梯形的平透镜胶合而成。在主透镜8的邻 近位置开孔并卡接至少一个均光镜7,该均光镜由一个平凸球镜和一个细长圆柱形的平透 镜胶合而成。用密封圈确保端盖2不因安装主透镜8和均光镜7而失去气密性。来自闪光组件 6的窄束光，W较少的光能损失通过均光镜7扩散至蓄能器缸体1的内部，为缸内物件的成 像提供比较均匀的照明。用黑胶在活塞4的气腔侧端面上涂覆一个同屯、圆环5,圆环的外圆 与活塞端面的边缘重合。成像器件10位于影像捕获组件11内部，与一端插入该影像捕获组 件的辅镜组9牢固胶结，成像器件10内的感光面阵16所位于的平面，即为成像面。辅镜组9的 另一端与主透镜8牢固胶接。影像处理组件11通过驱控电缆13与闪光组件6联接，W控制闪 光组件6的闪光间隔与影像捕获组件11的帖摄取间隔持续同步，并为闪光组件6内的Lm)提 供电源。经影像处理组件12解算出的包括位移值在内的所有信息，经由通讯电缆14输出，整 个检测装置所需的工作电源也由该通讯电缆供入。防护罩15与端盖2栓接，为上述所有部件 提供防护，同时也成为光学元件意外破损时的安全隔障。
[0034] 实现本实用新型所需的闪光组件6, W图4所示的脉冲方式工作，影像的捕获时刻 取决于组件内的大功率L邸被激发的时刻。采用单色光L邸W减少镜头组的色差，L邸的半波 宽应尽可能窄，推荐主峰波长位于520nm~55化m的绿光LED,其输出光强IpW确保感光面阵 能在预设的闪照时延内获得动态范围尽可能大的灰度影像为原则，闪光组件与影像捕获组 件的联动方式是：WTg为影像采集间隔，在每一个影像采集时刻，先使成像器件进入全局感 光状态，然后激发Lm)闪光，达到预定的闪照时延Tf后，关闭LED,等待下一个影像采集时刻 的到来，再重复W上过程。闪照时延取决于活塞可能达到的最高运动速度和所需的测量精 度，如果活塞的最高运动速度为5m/s，欲使L邸被激发期间的活塞位移不超过0.1mm，则最大 闪照时延Tf应控制在20ys W内，闪照时延愈长，图像愈模糊。
[0035] 实现基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置的关键是：当用合 适的光强闪照蓄能器缸体内部时，由于反光系数的较大差异，涂覆了黑胶的反射暗区将通 过光学镜头组缩小成一个明显的圆环状影像，投射在成像器件的感光面阵上，如图5-1和图 5-2所示。由于活塞在蓄能器缸体内部只能做一维方向的运动，因此，经由设计合理的光学 系统，在感光面阵上所形成的圆环像的大小，唯一地取决于活塞与成像面之间的距离。辨识 出圆环像的外圆直径，根据蓄能器投入运行前所标定的"位置一外径"关系，即可解算出活 塞被闪照瞬间相对于成像面的位移量。在此基础上，再从捕获的图像内提取出更多有价值 的信息，包括:所测位移的安全裕度预示值、蓄能器缸体内的污染状况、光机部件的耐环境 能力等，使所获测量结果能适用于对测量可靠性具有极高要求的应用场合。
[0036] 更进一步地：正常运行中的活塞式蓄能器，其活塞运动的有意义测量区间可取活 塞行程总长的10%~90%。设计使主透镜8的二倍焦距不超过10%的活塞行程总长，并使整 个光学镜头组的后景深大于90%的活塞行程总长。由于活塞沿光轴作前后运动，而崎变像 差与视场的Ξ次方成正比，由此将导致圆环像的崎变程度也成为活塞位移的函数。须设计 使辅镜组9能与主透镜8共同构成一个全对称光路镜头组，基本消除崎变像差对特征形状放 大率的影响，从而使活塞行程总长10%~90%区间内的物体能W稳定的像距和近似不变的 放大率在感光面阵16上清晰成像，让上述有意义测量区间成为可测区间。命名可测区间的 两端分别为Sn(活塞气腔侧端面相对于成像面的最近可测位置)和Sf(活塞气腔侧端面相对 于成像面的最远可测位置），针对所需的测量精度要求，参照本文后续内容中阐述的基本误 差分析方法选择成像器件的规格，并按本文后续内容中阐述的方式确定感光面阵的极限 识别边界17、外安全边界18、内安全边界19和极限失配边界20,作为光机部件设计的主要约 束条件(参见图7)。在此基础上，根据被测蓄能器缸体1的内径和长度，选择合适的光学元件 参数，在理想圆环像21的圆屯、位置与感光面阵的中屯、B相重合的前提下，活塞气腔侧端面位 于Sn位置时的圆环像21的外圆边沿最佳地逼近外安全边界18,又使活塞气腔侧端面位于Sf 位置时的圆环像21的内圆边沿最佳地逼近内安全边界19，确保活塞气腔侧端面位于行程总 长10%~90%之内时的整个理想圆环像21始终处于内、外安全边界之间。在满足W上约束 的前提下所捕获的任意时刻的实际圆环像22,可按本文后续内容中给出的方法，辨识出圆 环像的外圆平均直径Dmean和内圆平均直径cUean，此均值是实际圆环像22边沿位置在各个方 向上的平均，可有效克服缸内污染和像差。WDmean和cUean为实际圆环像的形状特征参数 下所提及的"圆环像"，若非特别说明，均为实际圆环像22)，将式(1)的函数关系具体为：
[0037] Dmean=fl(S) Se[SN，SF] (2)
[003引 dmean=f2(S) sE[Sn，Sf] (3)
[0039] 在可测区间之内，从被识别物体到感光面阵之间的所有与光路计算有关的函数均 是连续的，故式(2)和式(3)中的fi、f2必是连续函数，参见图6所示。对于一个适当的测量精 度要求，fl和f2可W被一个易于工程实现的阶数不高的多项式精确逼近，且可由光学系统的 设计和工艺保证该多项式的严格单调性，而连续严格单调函数的反函数是一定存在的，故 而位移S可被表达为：
[0040] S = f Γ Η Dmean ) Dmean G [ f i ( Sn ) , f 1 ( Sf ) ] (4)
[OOW 或 S = f2-l(cUean) dmeane[f2(SN)，f2(SF)] (5)
[0042] 感光面阵内的像元是间距一致的点阵，可作为长度单位使用(插值计算时，允许出 现小数）。设通过实验获得的用于精确逼近fri的多项式为Pi，将某一闪照时刻所辨识出的 圆环像平均外径数值记为Dt，则活塞在该闪照时刻的实时位移值St为：
[0043] St=Pi(Dt) Dter (6)
[0044] 设通过实验获得的用于精确逼近的多项式为P2,将同一时刻所识别出的圆环 像平均内径数值记为dt，另建立一个辅助量：
[0045] Saux = P2(dt) (7)
[0046] 根据当前位移St获取活塞即时运动速度和瞬时加速度的方法是:设两次闪照的间 隔为Tg，上一闪照时刻所获位移值是St-i，计算：
[0047] Vt=(St-St-n)/Tc (8)
[004引 at = Vt/Tc (9)
[0049] 式(8)中的η对应于某个历史时刻。对于活塞运动速度较高的应用，为尽量减小位 移测量值的滞后，可取η = 1，也即上一个时刻的位移值St-i，对于活塞运动速度较低的应用， η可取更大的值，用更早时刻的位移值计算Vt，使Vt和at的变化更趋平滑。另可根据蓄能器工 艺指标，对Vt设立运动速度上限，当Vt大于上限时，可立即切断进油阀W保护缸体。在本文后 续所述的圆环像圆屯、位置不越出极限失配边界20的前提下，外部控制装置可利用{St，Vt， at}作为反馈量，使活塞式储能器的高压缩比特性得到最充分的利用。
[0050] 建立内、外安全边界的必要性在于：即便用致密的插值对函数fri和作精确逼 近，如果不对特征参数的最小值作出限制，则当活塞距离成像面较远时，过低的fri和的 梯度将使特征参数的变化灵敏度无法满足，从而使测量精度无法满足。而当圆环像的任一 影像点超出外安全边界时，本文后续内容中给出的Dmean辨识方法将失效。
[0051] 本检测装置设立如图7所示的四个均W感光面阵中屯、位置B点为圆屯、的圆形边界， W像素为各圆直径的长度单位，按边界直径从大到小的顺序，依次是极限识别边界17、外安 全边界18、内安全边界19、极限失配边界20,确立W上边界的步骤是：设像元的宽度为ρκ(μ m)，理想圆环像21的圆屯、与感光面阵的中屯、Β因任何原因导致的最大允许偏离量规定为 1.0mm，则极限失配边界的直径为：
[0052] W4 = int(2X1000/pw) (10)
[0化3] 如pw = 7.祉m，则W4 = int(256.41)=256(像数）。感光面阵短边的宽度即为极限识 别边界17的直径W1，为确保当理想圆环像21的圆屯、偏离B点的距离不超过1mm时，其外圆边 沿始终不越出极限识别边界，取外安全边界的直径为：
[0054] W2=W1-W4 (11)
[0055] 对于确定的镜头组和一个事先指定的最大允许测量绝对误差ε，当理想圆环像21 平均内径的变化量恰好满足：
[0化6] Admean/As《e (12)
[0057] 时，此刻的cUean值加上W4，即可作为内安全边界的直径W3。对于相同的位移变化量 A S，由于直径的变化量Δ Dmean必然大于Δ dmean，所W，最小灵敏度必能获得保证，且环宽愈 大则灵敏度的余量愈大。可用图15所示实验装置对式(13)进行判断，W获取W3的精确值，另 定义：
[005引 g(s)=fi(s)/f2(s) se[SN，SF] (13)
[0059] 基于g(s)设立一个判断位移实时值St可靠程度的参考量，为St设立可靠程度参考 量的必要性在于:在实际运行中，活塞的上下运动将使缸壁形成油膜，因油膜蒸发而形成的 油雾将被吸附于缸内各处，包括主透镜表面。经年累月之后，活塞气腔侧端面的黑胶涂覆处 与其它未涂覆处的表面反光系数差异将被减弱，导致圆环像内、外圆边沿均失去锐利性，主 透镜的像差也将逐渐增大。在W上两个主要因素的共同作用下，对外径的识别精度将趋于 下降。由于蓄能器的维护周期长达数年，故须设立一个能预示测量结果尚未超出误差允许 范围时的测量结果安全程度参考量，在输出实时位移值的同时，也输出运个预示用途的参 考量。
[0060] 基于g(s)设立该参考量的合理性在于:一方面，仅因光学系统像差增加而导致的 识别精度降低，对圆环像内、外圆边沿的影响程度是相对一致的。但由于缸壁不断受到活塞 环的摩擦，附着在缸壁上的油膜不可能形成积累，而附着在活塞气腔侧端面上的油膜却必 然形成累积，因此，随着活塞式蓄能器运行时间的增加，对圆环像内圆边沿的辨识精度将逐 渐地低于对圆环像外圆边沿的辨识精度。也即，与任一位移相对应的圆环像内、外径测量 值，由于油雾在活塞气腔侧端面上的沉积而导致的测量值波动，必然不是相同比例的波动。 另一方面，对于一台确定的、由工艺精良的光学元件所组成的检测装置，在活塞气腔侧端面 未受油膜污染时，通过精密标定而获得的用于精确逼近函数fri和的多项式Pi和P2,必然 是极为相似的，并能在误差允许范围之内保持严格单调递减，定义：
[0061] P3 = Pi/P2 (14)
[0062] 由于Pi与P2在的相似性，P3在区间[Sn，Sf]内的变化必然很小且变动足够缓慢，可呈 现出图8所示的情形。基于上述两个方面必然性的共同存在，取圆环像外径和内径的实时比 值Jt作为一个参量：
[0063] Jt = Dt/dt (15)
[0064] 检测装置投运后，Jt偏离P3(St)的程度即可预示St值所具备的安全程度。由于缸内 污染分布的随机性，cUean的辨识精度与Dmean的辨识精度之间不可能存在确定的对应关系，Jt 偏离P3(St)的程度只是对St值的安全程度的一种预示，而非St值在客观上所具有的安全程 度的准确表征。但因 Dmean在客观上始终具备比dmean更高的辨识精度，因此，基于Jt偏离P3(St) 的程度所预示出的St值的安全程度，在任何时候都不可能小于St在客观上所具有的安全程 度，也即，用上述方法预示St的安全性，是足够可靠的。为建立一个量化的安全程度参考量， 需使用本文后续内容中所阐述的实验装置和实验步骤，所获实验数据也同时适用于构造能 够精确逼近fri和的多项式Pi和P2。基于实验所获的偏离量ει和E2的数值，可W用简单的 判断关系二值化地预示St值的安全程度：
[00化]P3(SF)-e2<Jt<P3(SN)+ei (16)
[0066] 对于任一时刻所获的St值，如果对应的Jt值满足式（16)，则可将该时刻的St值判定 为"安全"，反之可判定为"风险"，参见图8。对St使用式（16)并在输出St的同时输出"安全/风 险"标志，已可满足高可靠性蓄能器控制系统对活塞位移的实时测量要求。若需配套针对少 数关键性的工业测量应用，或者针对航空、核电、军工级的应用，可用偏离量ει和E2构成图9 所示的关系。任一时刻所获的St值，如果该时刻的Jt值不能满足：
[0067] P3(St)-E2<Jt<P3(St)+ei (17)
[0068] 则可将运一时刻的St值判定为"风险"。定义：
[0069] C=100% Xexp(-k(Jt-P3(St))2)-58.2 (18)
[0070] 如果Jt值位于区域之内，则可用式（18)对St值的安全裕度给出量化的预示值C，C值 的变化范围位于0~100%之内，其变化形式可参见图10。常数k由实验数据计算而定，W确 保当Jt位于区间化（St)+ei，P3(St)-E2]内时的k(jt-P3(St))2值只在区间[oa]内变化为原 贝1J。仅就该曲线的形状而言，其变化形式类似高斯分布，但该曲线并不具对称性，其形状也 不是严格意义上的高斯分布。
[0071] -种可适用于本检测装置的、既精密可靠又便于工程计算的圆环像外内、外圆直 径辨识方式，可参见图11，具体计算步骤是:先按本文后续内容所述的方式获取圆环像圆屯、 的实时位置A(Xa，ya)，然后构造坐柄点集：
[0072] {xa+mXcos(9)，ya+mXsin(9)，0<m《pwXW，meN%0《9<360,9eR+} (19)
[0073] 该坐标点集表征了一簇通过A点的直线，式（19)中，Θ的单位是角度，pw为像元宽 度，感光面阵的像元宽度一般为5~10ym，W的单位是像数，把m的上限取为W的PW倍时，相当 于把一个像元水平或垂直分隔到1WI1的程度。用提高插值密度的方法提升测量结果的稳定 性，其效果是比较有限的，对于蓄能器活塞位移测量应用，Wpw为上限已经足够。反之，如 果m的上限不足W/2,则相当于从物理上降低了感光面阵的分辨率。用不同的Θ取值反复辨识 圆环像，相当于对圆环像内、外径的过采样，能有效降低量化噪声。如果影像处理组件能够 承受较大的运算量，可让eW小数角度的间距步进，如e = {〇,〇.25,0.5,…，359.5}，反之，如 果影像处理组件的运算能力有限，可让9W大于1°的间距步进，如9 = {〇,2,4，-，，358}，或0 ={0,4,8，-，，356}等。推荐目={0，1，2，-，，359}，即^1°作为步距，推荐111=胖，相当于插值至 半个像数的密度，对于e的每一个取值，重复m= {1，2，…，W}，建立数组：
[0074] X 山山= Xa+mXcos(目)1 =目+l，j=m (20)
[0075] y山山=ya+mXsin(目）i =目+l，j=m (21)
[0076] 由此得到不越出外安全边界的360组坐标点集，每组坐标点集拥有W个可被精确拟 合到同一条直线段上的坐标点。W上述每个坐标点周围4邻域像元对反射光的感测值Ip(或 称相对亮度)为依据，采用双线性内插值算法，可得到一个表征W上所有坐标位置的插值相 对亮度数组I山山，对下标i相同的每组1[1]山在区间[1，W]内按下标j递增的顺序逐组计算 I[i][j]的一阶差分：
[0077] Λ I[i][j] = I[i][j+i]-I[i][j] j = {l，2，...，W-：L} (22)
[0078] 获得360组插值相对亮度的一阶差分。对每组一阶差分值做适当强度的低通滤波， 然后遍历滤波结果，得到360个插值相对亮度变化最大梯度值：
[0079] AWi]山 1 = {1，2，...，360} je{l，2，...，W-l}
[0080] 和360个插值相对亮度变化最小梯度值：
[0081] Almin山山i = {l，2，...，360} je{l，2，...，W-U
[0082] 此时，对于每个i值，Δ Imax[i][j]中的j值的物理意义即为0 = i-l时的圆环像外圆边 沿与圆屯、A的距离。提取AImax[i]U]中的j值，组成一维数组，记为AD山，求取AD山的均值：
[0083]
(2巧
[0084] 而每个Almin山山中的j值的物理意义即为目= i-l时的圆环像内圆边沿与圆屯、A的 距离。提取A Imin山U]中的j值，组成一个一维数组，记为Ad山，求取Ad山的均值：
[0085]
(24)
[0086] 均值ADmean和AcUean可视为圆环影像在其被捕获时刻的外圆平均直径粗算值和内圆 平均直径粗算值。为进一步增加辨识结果的稳定性，设立区间：
[0087] [ADmean X ( 1-kl/1000 )，ADmean X ( 1+kl/1000 )]
[0088] 作为取值条件，kl = {1，2，…，100}，用不同的kl值遍历数组AD[i]，较大的kl值将使 较多的ADm符合该取值条件，将进入区间的ADm视为一个新的数组，记为KD[ni]，设该数组 的长度为Ld，把能够满足Ld>180的最小kl值记为Cl，Wkl = Cl时的Ld求取K化ni]的均值：
[0089]
巧巧
[0090] 同样地，设立区间：
[0091 ] [Admean X (l-k2/1000) ,AdmeanX (l+k2/1000)]
[0092] 作为取值条件，其中，k2= U，2,…，100}，用不同的k2值遍历数组Ad[i]，获得一个 新的数组邮创，设该数组的长度为Ld，把能够满足Ld> 180的最小k2值记为C2, Wk2 = C2时 的Ld求取Kd帖]的均值：
[0093]
(；銘)
[0094] W此方式所获的KD[nl]和Kd[n2]，可兼具足够的样本数量和更小的离散程度，其均值 Dmean和cUean将能很好地克服活塞气腔侦腳面上的污染。为加快计算速度，可用"对分捜索法' 或其它更高效的方法捜索C1和C2的值。
[00M]因油雾在活塞端面上的附着而产生的污染是均匀的污染，运种均匀污染虽会导致 圆环像边沿模糊，但不会明显地增加 ADU]和Adu]的离散程度。而如果油膜累聚为油滴，随着 活塞的运动而在亲脂性不佳的活塞端面上四处窜流，则会形成不均匀污染。活塞环对缸壁 的磨削作用，也会使包括黑胶涂覆处在内的活塞端面因为粘附金属粉屑而呈现出不均匀污 染。最严重情况下，运种不均匀污染将导致较多的AD[i]和Ad[i]元素值分别远离ADmean和 Admean,-般情况下，是导致AD山和Ad山元素值分别在ADmean和Admean附近产生更大程度的波 动。为AD山和Ad山建立样本标准差：
[0098] Vd和Vd可体现所有ADm和Adm共同作用下的样本离散程度，但其受少数远离均值 的AD山和Ad山元素值的影响较大。作为补充，在计算式(25)和式(26)过程中所构造的C1和 C2,则可体现AD山和Ad山元素值分别在ADmean和Admean附近的聚集程度。为此，用{C1，Vd}和 {C2，Vd}分别衡量不均匀污染在圆环像辨识过程中对Dmean和cUean的影响程度，或者，用{C1， C2，Vd，Vd}共同反映缸体内部的不均匀污染程度，皆具有合理性。当C1和C2达到上限100时， 相应区间宽度将分力[J达到[0.9 X ADmean , 1 . 1 X ADmean]和[0.9 X Admean , 1 . 1 X Admean],此时，如 果仍不足W使50%数量的ADm或Adm元素落入相应的取值区间，继续辨识Dmean和dmean将是 无谓的，应放弃测量。
[0099] 对缸内总体污染程度的衡量，基于运样一种现象的存在:覆盖于黑胶表面的油膜 或油滴，即使因氧化而渐变为黄褐色，也总能使该表面的反光系数呈现为增加的趋势，而未 覆盖黑胶处的表面，包括缸壁表面，其反光系数则总是呈现为降低的趋势。油雾对主透镜表 面的污染，只可能被感测为所有表面的反射光强的同步下降。也即，缸内总体污染程度愈 轻，黑胶涂敷处的像的相对亮度值与未涂敷处的像的相对亮度值之比愈小;缸内总体污染 程度愈重，则该比值愈大。将上述现象进行量化的具体方法是：取活塞位移介于行程总长 45%~55%之间时或捕获的影像，将圆环像内部的一个环形区域命名为Q1，区域Q1的外圆 直径与内圆直径分别取为：
[01 00] ( 9 X Dmean +dmean)/lO与(Dmean+9Xdmean)/lO
[0101]将位于圆环像外圆与外安全边界之间的一个环形区域命名为Q21，取外安全边界 的直径作为区域Q21的外圆直径，区域Q2 1的内圆直径取为(11 X Dmean+cUean ) /10。将内安全边 界与圆环像内圆之间的一个环形区域命名为Q22,取内安全边界的直径作为区域Q22的内圆 直径，区域Q22的外圆直径取为(11 X cUean-Dmean ) /10，设Q2 = Q21 U Q22，获取实时图像中分别 属于区域Q1与区域Q2的像元的坐标点集，计算运两个区域各自所拥有的像元的相对亮度均 值：
[0104] N1和N2为区域Q1与区域Q2各自所拥有的像元数，Ip(x，y)是坐标为(x，y)的像元的 相对亮度值。定义参量：
[0105] C3=AIi/Al2 (31)
[0106] 由于Q1和Q2的影像特征决定了任一时刻必有ΑΠ <Α?2,因此C3的变化必位于区间 (〇，1]之内，当C3趋近于1时，相当于活塞气腔侧的整个端面被严重氧化的油污所覆盖，dmean 已经不可测（相应地，此时的St必已被标志为"风险"）。而对于缸内污染严重到如此程度的 蓄能器，事实上也已不适合继续运行，须开缸维修。上述区域的划分参见图12所示。
[0107] 为获取圆环像圆屯、的实时位置，一种既精确又可靠的辨识方式参见图13,其具体 步骤是:先用感光面阵的中屯、B(xb，yb)替代圆环像的圆屯、，然后参照本文前述内容中给出的 方法，获得圆环像内径的粗略均值Admean，取δ = int ( Admean/8 )，读取所有X坐标位于区间[XB- δ，ΧΒ+δ]内的像元的相对亮度值Ip，建立一个表示区间内所有像元相对亮度的二维数组 Ip[i]山，其中：
[010引 1 = {1，2，...，％+l}j = {l，2，...，W}
[0109]对下标i相同的每组Ip[i][j]，在区间[W/2，l)内按下标j递减的顺序逐组计算Ip[i][j] 的一阶差分：
[0110] ΔΙρ?山山=Ip山[j-i]-Ip山山 j = {W/2，（W/2)-l，（W/2)-2，...，2} (32)
[0111] 在和区间[W/2，W)内按下标j递增的顺序逐组计算Ip[i]山的一阶差分
[0112] ΛΙρ2山山=Ip山[j+i]-Ip山山 j = {W/2，W/化 1，...，W-U (33)
[0113]得到％组Δ Ipi[i]山和％组Δ Ip2[i][j]，对每组Δ Ipi[i]山做适当强度的低通滤波，然 后遍历滤波结果，得到2δ个相对亮度变化最大梯度值AImax-pl[i][j]和2δ个相对亮度变化最 小梯度值 A Imin-pl[i] [ j] ,i二{?,2,···,2δ},_]·ΕΝ。用问样方法处理每组 Δ Ip2[i] [ j],得到2δ个 Δ Imax-p2[ 。山和％个Δ Imin-p2[i][j]，i二(1，2，·..， %}jeN+。视相对亮度变化最大梯度处为圆 环像的外圆边沿位置，按i的顺序分别提取A Imax-pl山山和Δ Imax-p2[i]山中的j值，组成一维 数组PD1山和PD2山，此时，均值yD即为圆环像外圆圆屯、的纵坐标位置：
[0114]
(34)
[0115] 视相对亮度变化最小梯度处为圆环像的内圆边沿位置，按i的顺序分别提取Δ Imin-pl山山和AImin-p2山山中的j值，组成一维数组Pdl山和Pd化]，圆环像内圆圆屯、的纵坐标 位置yd即为：
[0116]
(35)
[0117] 使用同一个δ值，建立区间[γΒ-δ，7Β+δ]，读取所有y坐标位于该区间内的像元的相 对亮度值，采用与上述获取yD和yd相同的方式，建立二维数组Ip[i]U]并计算得到圆环像外圆 圆屯、的横坐标位置XD和圆环像内圆圆屯、的横坐标位置Xd，W坐标(別，yD)作为圆环像圆屯、A 的可用坐标A(xA，yA)，并计算圆环像内、外圆圆屯、位置之间的距离：
[011 引 el = SQRT((祉-xd)2+(yD-yd)2) (36)
[0119] el即可作为圆环像内、外圆同屯、度的衡量值。由于黑胶一经涂覆，其形状将固定不 变，所W，对于涂覆精密的圆环形状和理想的镜头组，el值既小且稳定。如果缸内污染或其 它任何因素导致圆环像形状发生崎变，el的变化都将反映运种非对称崎变的存在和非对称 崎变的程度，使el成为光路非对称崎变程度的一个衡量指标。运行中，如果非球面的主透镜 8表面附着了一定厚度的油膜，将导致镜头性能劣化，也能引起el缓变，但由于位移的测量 精度只取决于对Dmean的辨识精度，而采用本文前述方法辨识Dmean时，其结果相当于对所有半 径值的均匀量度，因此，el在较小范围内的变化对位移测量的精度影响是不大的。
[0120] 活塞在缸体内的反复运动，使运行中的蓄能器始终存在一定程度的振动，有时还 会发生较大的冲击，导致零部件松动。溫度反复变化引起的热胀冷缩频繁，包括老化问题， 也都是光机部件及其内部的光学元件产生微小错位的诱因。Dmean和dmean的辨识精度并不依 赖于某个绝对数值的精度，各种边界的设置，包括对感光面阵中屯、位置B的使用，并不介入 与测量精度有关的计算过程。在本文前述内容中，已规定在外安全边界和极限识别边界之 间预留W4/2个像数宽度的"缓冲区躁'，当像元尺寸为7.祉mX 7.祉m时，此"缓冲区域"的宽 度约为1mm，运是一个足够宽裕的边界，只要成像器件没有从辅镜组的一端脱落，由各种环 境因素造成的光机部件精密度下降，并不会引入明显的测量误差。但另一方面，光机零部件 的微小错位，却能反映使用环境的恶劣程度，也即反映了位移检测装置自身的耐环境能力。 计算圆环像圆屯、的实时位置A(xA，yB)与感光面阵的中屯、位置B(XB，yB)之间的距离，W及线 段AB相对于BX轴的偏转角中：
[01 別]e2 = SQRT((XA-祉）2+(y 厂 yB)2) (37)
[01Φ = arctan((yA-y。）/ (XA-xii；)) (洗)：
[0123] 从e2和φ的历史轨迹(而非某一个时刻的e2和中值)可判断位移检测装置对特定环 境或特定蓄能器的适用性，参见图14。可将{e2,的作为光机部件耐环境能力的衡量指标， 与位移的实时测量值同步输出，当e2或·中频繁波动，或e2 X pw〉lmm时，也可直接输出"不可 测"标志。
[0124] 本检测装置所固有的基本误差，可分为两个主要指标：由感光面阵所含像元的数 量和光学镜头组的参数共同决定的分辨率所导致的静态基本误差Es，W及，由成像器件的 帖率和影像处理组的运算速度共同决定的位移数据输出帖率所导致的动态基本误差Ed。当 活塞气腔侧端面位于Sf位置附近且W极低速度运动时的误差，可视作Es，当活塞在Sn位置附 近且W最高设计速度Vmax运动时的误差可视作Ed,对于确定的光学镜头组，Es与感光面阵所 含的像元数量成反比；对于确定的影像处理组件运算速度，Ed与成像器件的帖率成反比；而 当上述硬件指标均已确定时，综合误差中的基本误差成分的大小，取决于活塞的运动速度， 活塞运动速度愈高，位移测量的综合误差愈大。如:对于1ms的帖间隔，活塞运动速度为5m/s 时，Ed接近5mm，而当活塞运动速度降至Im/s时，Ed可降至ImmW内。
[0125] 为实现本检测装置，需构建一套如图15所示的实验装置，该装置的用途是:取得精 确逼近ri和Γ2所需的多项式系数，判定内安全边界的直径W3,模拟缸内油污染W确定ει和 ε 2，获取各种用W衡量缸内污染程度的参考量C1、C2、C3、Vd、Vd，取得非对称崎变衡量指标 el，监测圆环像圆屯、的实时极坐标位置Λ(ο2,伞)相对于感光面阵中屯、位置B的变化，W确保 实验数据的有效性。
[0126] 该实验装置的主体部分可由活塞式蓄能器本体改造而成，改造方法是：在蓄能器 缸壁的一侧开一个细长槽，在开槽位置安装一台高速直线电机25,电机的动子与活塞侧壁 固定连接。在缸壁的另一侧也开一个细长槽，在槽内安装电位器式位移尺26，该位移尺的可 测区间长度应不小于活塞行程总长，位移尺的活动电刷与活塞侧壁固定连接。位移尺所测 得的活塞实时参考位移，W模拟量形式输出至数据采集装置28。在气腔侧端盖的充气孔2-1 上焊接一根油雾喷入管27,防护罩15内的位移检测装置输出的各项数据，包括原始影像，通 过高速通讯电缆14传输给数据采集装置，该数据采集装置并通过同步控制线29接管影像处 理组件12对闪光组件6的控制，数据采集装置将来自位移尺的实时参考位移量W及来自位 移检测装置的实时位移量和各种参量打包输出给工作站30。该实验装置工作于常压状态， 不必注油或充入氮气。
[0127] 使用该实验装置的工作原理和基本操作步骤是:第一阶段，保持缸体内部的洁净， 确保活塞气腔侧端面所涂覆的圆环形状具有清晰、锐利的内、外圆边沿。设要求活塞达到的 最高运动速度是Vmax，控制直线电机使活塞WVmax/2的速度做接近全行程的往复运动，让数 据采集装置与每个影像捕获时刻同步地采集来自位移尺的活塞位移参考值SrefW及影像处 理组件随后输出的各项数据，为两者的数据标注时间戳，打包传输给工作站，由工作站按时 间戳的顺序进行存储并将相关数据w图形或数字的形式呈现，供标定和判断之用。控制直 线电机驱动活塞作1000~2000次往返运动，使每项数据的集合能够包含某些因小概率现象 的出现而导致的数据异动。在此基础上，获得用于精确逼近fri和所需的多项式Pi和P2的 系数的标定值，W所得标定值使St = Pi (Dt)和Saux = P2 (dt)能够反映活塞的实时位移，并计算 出一组可W逼近的多项式P3的系数。第二阶段，将活塞的运动速度提升到1.2XVmax，即 6m/s，用清亮的油雾间歇而缓慢地通过油雾喷入管27喷入蓄能器缸体，缓慢地增加缸内的 油膜污染，直到Jt值发生波动。当Saux与位移尺给出的Sref之差增大到最大允许绝对误差时， 或者当100%X(Sauχ-Sref)/Sref增大到最大允许相对误差时，停止直线电机的运动，将W上 过程中出现过的Jt-P3(St)的最大值和最小值分别记为eamax和6曰。1。。第立阶段，清除缸内喷 入的油污，重新启动实验装置，改用氧化严重的深褐色油雾间歇而缓慢地喷入缸内，重复第 二阶段全过程，但将本阶段出现过的Jt-P3(St)的最大值和最小值分别记为ebmax和ebmin，按 W下规则为ει和ε2取值：
[01 2引 Emax = rn曰Χ( Eamax , ebmax) Emin二min( Eamin , ebmin)
[0129] 如果 emax〉0 且 emin〉0,则取 ei=Emax E2 = 0
[0130] 如果 emax<0 且 Emin<0,则取 ε? = 0 E2 = emin [OKI]如果 emax〉0 且 Emin<0,则取 ei=Emax E2 = emin
[0132] emax<0而emin〉0的情况不可能出现。在实验过程中，需始终监视e2和φ的变化，w确 保所获61、62、(：1^2、〔3、￥〇、￥<1、61数值的有效性。
【主权项】
1. 一种基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置，其特征在于:包括 闪光组件、光学镜头组、影像捕获组件和影像处理组件，还包括涂敷于活塞端面上的反光系 数与活塞端面反光系数存在明显差异的特征形状;光学镜头组卡设于气腔侧端盖的中心位 置，用于使缸体内部物件能够在成像面上清晰成像，气腔侧端盖上还设置有至少一个均光 镜，影像捕获组件和影像处理组件设置于该气腔侧端盖的外侧，影像处理组件通过驱控电 缆与闪光组件联接，用于向闪光组件提供电源并控制闪光组件通过所述均光镜向缸体内部 提供照射光，影像捕获组件内还设有成像器件，成像器件与光学镜头组牢固胶接，成像器件 内的感光面阵所在平面与光学镜头组的成像面重合，使成像器件可以在光学镜头组的成像 面上以连续工作方式捕获缸体内部物件的影像，成像器件并与影像处理组件联接，用于将 所获影像发送至影像处理组件，影像处理组件根据该影像信息得出活塞的实时位移值。2. 根据权利要求1所述的基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置， 其特征在于:所述光学镜头组包括主透镜和辅镜组，所述气腔侧端盖的中心位置开孔，主透 镜卡接于该开孔位置，辅镜组一端与主透镜牢固胶接，另一端插入影像捕获组件内与所述 成像组件牢固胶接。3. 根据权利要求2所述的基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置， 其特征在于:所述主透镜用一个非球面透镜、一个截面为矩形的平透镜以及一个截面为梯 形的平透镜胶合而成;所述均光镜用一个平凸球镜和一个细长圆柱形的平透镜胶合而成。4. 根据权利要求1所述的基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置， 其特征在于:所述气腔侧端盖的外侧还设有防护罩，闪光组件、光学镜头组、影像捕获组件 和影像处理组件均位于该防护罩内。5. 根据权利要求1所述的基于图像识别技术的活塞式蓄能器活塞实时位移检测装置， 其特征在于:所述特征形状为使用黑胶涂敷的同心圆环。
【文档编号】F15B19/00GK205605539SQ201620268778
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】徐兵农, 周红战, 毛维伟, 江松定, 周立行, 陈孝祥
【申请人】宁波锦澄电子科技股份有限公司