(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210572820.2 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 中国航空工业 集团公司沈阳空气动 力研究所 地址 110000 辽宁省沈阳市皇姑区阳山路1 号 (72)发明人 尚金奎　赵荣奂　史季　衷洪杰　 杨希明　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务 所(普通合伙) 23209 专利代理师 韩立岩 (51)Int.Cl. G01C 11/00(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种运动模糊抑制试验系统及其工作方法 (57)摘要 一种运动模糊抑制试验系统及其工作方法， 属于空气动力学试验领域。 为解决高速旋转运动 场景中的图像拍摄中存在的运动模糊问题。 本发 明连续式激光器的激光照射到高速旋转运动样 件的反光贴上， 反光贴的反射光投射到光电二极 管的输入端， 光电二极管输出端与脉冲信号发生 器输入端连接， 脉冲信号发生器输出端分别与振 镜控制信号输入端、 成像相机控制信号输入端 连 接； 振镜控制信号输出端、 成像相机控制信号输 出端分别与上位机连接； 激励光源照射高速旋转 运动样件的PSP/TSP涂层， 振镜的平面镜照射 PSP/TSP涂层， 成像相机拍摄振镜的平面镜内图 像。 本发明利用振镜的微幅旋转运动， 通过运动 追踪模式， 实现被拍摄高速 旋转对象的追 踪。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114877869 A 2022.08.09 CN 114877869 A 1.一种运动模糊抑制试验系 统， 其特征在于： 包括连续式激光器 （1） 、 光电二极管 （2） 、 脉冲信号发生器 （3） 、 成像相机 （4） 、 振镜 （5） 、 激励光源 （6） 、 上位机 （7） ； 连续式激光器 （1） 的激光照射到高速旋转运动样件 （8） 的反光贴 （9） 上， 反光贴 （9） 的反 射光投射到光电二极管 （2） 的输入端， 光电二极管 （2） 输出端与脉冲信号发生器 （3） 输入端 连接， 脉冲信号 发生器 （3） 输出端分别与振镜 （5） 控制信号输入端、 成像相机 （4） 控制 信号输 入端连接； 振镜 （5） 控制信号输出端、 成像相机 （4） 控制信号输出端分别与上位机 （7） 连接； 激励光源 （6） 照射高速旋转运动样件 （8） 的PSP/TSP涂层 （10） ， 振镜 （5） 的平面镜照射 PSP/TSP涂层 （10） ， 成像相机 （4） 拍摄振镜 （5） 的平面镜内图像。 2.根据权利要求1所述的一种运动模糊抑制试验系统， 其特征在于： 通过振镜 （5） 的旋 转运动， 使成像相机 （4） 曝光期间， 高速旋转运动的PSP/TSP涂层 （10） 的图像在成像相机 （4） 中保持稳定 。 3.根据权利要求1或2所述的一种运动模糊抑制试验系统， 其特征在于： 振镜 （5） 通过上 位机 （7） 进行旋转运动控制， 通过振镜 （5） 的旋转运动实现高速旋转运动样件 （8） 的PSP/TSP 涂层 （10） 的追踪。 4.根据权利要求3所述的一种运动模糊抑制试验系统， 其特征在于： 反光贴 （9） 贴在高 速旋转运动样件 （8） 的非测量样件上， PSP/TSP涂层 （10） 喷涂到高速旋转运动样件 （8） 的测 量样件上。 5.根据权利要求4所述的一种运动模糊抑制试验系统， 其特征在于： 上位机 （7） 用于振 镜 （5） 的参数设定、 成像相机 （4） 的数据采集。 6.根据权利要求5所述的一种运动模糊抑制试验系统， 其特征在于： 脉冲信号发生器 （3） 在接收到光电二极管 （2） 的输出信号后， 延迟一定时间向振镜 （5） 及成像相机 （4） 发出启 动信号， 使振镜 （5） 及成像相机 （4） 开始工作。 7.根据权利要求6所述的一种运动模糊抑制试验系统， 其特征在于： 高速旋转运动样件 （8） 为航空发动机、 燃气轮机或直升 机旋翼试验 件。 8.一种权利要求1 ‑7之一所述的一种运动模糊抑制试验系统 的工作方法， 其特征在于： 打开激励光源照明PSP/TSP涂层， 启动高速旋转运动样件， 使处于设定的高速旋转状态， 打 开连续式激光器， 当反光贴反射的激光投射到光电二极管后， 光电二极管发出一个触发信 号， 输入至脉冲信号发生器， 脉冲信号发生器发出TTL电平信号至成像相机和振镜， 根据高 速旋转运动样件的转速、 PSP /TSP涂层的位置以及试验 前调试， 确定振镜及成像相机接收到 脉冲信号发生器T TL电平信号后， 延迟脉冲信号发生器的启动时间， 开始工作。 9.根据权利要求8所述的一种运动模糊抑制试验系统 的工作方法， 其特征在于： 当在接 收到脉冲信号 发生器TTL电平信号后， 即时启动成像相机和振镜， 此时处于初始状态的振镜 中的平面镜应恰 好将转动到某一位置的高速旋转运动样件的PSP/TSP 涂层图像反射至成像 相机。 10.根据权利要求9所述的一种运动模糊抑制试验系统的工作方法， 其特征在于： 当在 接收到脉冲信号 发生器TTL电平信号后， 延迟一定时间再启动成像相机和振镜， 延迟时间根 据高速旋转运动样件转速、 接到脉冲信号发生器TTL电平信号时成像相机拍摄的叶片位置 与喷涂有PSP/TSP涂层叶片的距离进行初步计算， 并经试验前调试最终确定； 根据成像相机拍 摄旋转叶片PSP/TSP图像时积分时间， 试验件运动速度， 确定该时间内旋转叶片的运动角度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114877869 A 2一种运动模糊 抑制试验系统及其工作方 法 技术领域 [0001]本发明属于摄影测量学领域， 空气动力学试验领域， 具体涉及一种运动模糊抑制 试验系统及其工作方法。 背景技术 [0002]PSP测压及TSP测温技术是一种具有广阔发展前景的非接触式光学气动特性参数 测量技术， 其具有对流场干扰小， 高空间分辨率等特点， 在国外被广泛应用于各种风洞测压 试验中。 [0003]但PSP/TSP试验主要用于风洞试验， 试验对象一般不做高速运动， 不存在图像拍摄 时的运动模糊问题， 但由于PSP /TSP技术自身在空气动力学试验方面的优良特性， 在航空发 动机、 燃气轮机、 直升 机旋翼等试验 件高速旋转叶片表面测压 /测温重也存在强烈需求。 [0004]在该应用 场景中常规测压/测温一般需要在叶片上安装传感器， 这种试验方法存 在诸多缺陷， 其一， 改变了旋转结构的动平衡， 存在一定的风险； 其二， 叶片通常很薄， 传感 器安装及线路敷设困难； 其三， 试验数据需要自高速旋转机构引出， 成本高、 干扰大。 PSP/ TSP技术通过在叶片表 面喷涂特种功能涂层， 不需要在叶片上布设传感器， 也不需要自旋转 机构导出数据， 而 是利用相机拍照方式获取试验数据， 从而 具有巨大的优势。 但由于相机拍 摄图像需要一定的曝光时间， 利用相机拍摄航空发动机、 燃气 轮机、 直升机旋翼 等高速旋转 叶片， 高速旋转通常会导致拍摄的图像产生严重的运动模糊， 无法用于PSP/TSP数据处理， 或严重影响实验数据精准度。 发明内容 [0005]本发明要解决的问题是高速旋转运动场景中的PSP/TSP图像拍摄中存在的运动模 糊问题， 本发明提供了一种适用于旋转运动图像拍摄的运动模糊抑制试验系统及其工作方 法。 [0006]为实现上述目的， 本发明通过以下技 术方案实现： 一种运动模糊抑制试验系统， 包括连续式激光器、 光电二极管、 脉冲信号发生器、 成像相机、 振镜、 激励光源、 上位机； 连续式激光器的激光照射到高速旋转运动样件的反光贴上， 反光贴的反射光投射 到光电二极管 的输入端， 光电二极管输出端与脉冲信号发生器输入端连接， 脉冲信号发生 器输出端分别与振镜控制信号输入端、 成像相 机控制信号输入端连接； 振镜控制信号输出 端、 成像相机控制信号输出端分别与上位机连接； 激励光源照射高速旋转运动样件的PSP/TSP涂层， 振镜的平面镜照射PSP/TSP涂 层， 成像相机拍摄振镜的平面镜内图像。 [0007]进一步的， 通过振镜的旋转运动， 使成像相机曝光期间， 高速旋转运动的PSP/TSP 涂层的图像在成像相机中保持稳定 。 [0008]进一步的， 振镜通过上位机进行旋转运动控制， 通过振镜 的旋转运动实现高速旋说　明　书 1/5 页 3 CN 114877869 A 3