Page 59 - 无损检测2025年第二期

纪旻祎，等：

基于数字图像相关跟踪技术的风机叶片运行状态检测

析得出散斑图像二值化阈值为254，此时占空比为 机连续拍摄15 s（旋转5周）视频作为DIC-Tracking
46. 80%，接近 50%。散斑尺寸则使用自相关曲线 的分析数据。
的半峰宽度表征，最优的散斑尺寸为3~5像素。文 （1） ROI区设置
章设置散斑子区尺寸为45像素，最大平移量为21像 按照图3的规格在叶片上制备4个散斑追踪区
素，计算得散斑尺寸为3. 11像素。由以上结果分析 域，并将其设置为DIC-Tracking的ROI区（感兴趣
可知，文章制备的散斑能够保证DIC-Tracking试验 区域），如图4（a） 所示，其中区域1靠近叶根，区域
精度。 4 靠近叶尖。基于梯度优化算法（Gradient-based）
3.2 无损伤叶片轨迹追踪 对视频进行优化，并计算出4个ROI区域的置信度
文章设计无损伤叶片的轨迹追踪试验作为对 （SIGMA），如 图 4（b）所示，可见 4 个ROI区域的
照。设置风机旋转速度为20 r · min ，利用工业相 SIGMA值均低于0.1，结果可信度高。
−1

图 4 无损伤叶片运动追踪试验结果

（2） DIC-Tracking结果分析 115 mm，即追踪区域4的半径。
通过DIC-Tracking算法对叶片4个ROI区域进 将x， y轴位移数据进行合成，得到叶片上4个
行运动追踪，得到15 s内各追踪区域在x， y轴上的 追踪区域的360°旋转轨迹图，如图5（c）所示，可见
运动轨迹，其结果如图5所示，可见追踪轨迹呈现平 经DIC-Tracking追踪的散斑区域在5个周期内轨迹
滑的正弦波，同时， x， y轴运动轨迹相差π/2相位， 平滑，同心度高，重合度高，能很好重现无损伤叶片
且距离叶根越远的追踪点的波幅越大，最大波幅为 各追踪区域的旋转轨迹。

图 5 无损伤叶片追踪试验得到的区域轨迹图
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测