如圖1所示，儀器主要由微動調(diào)焦組件、成像組件、智能顯示終端、紅外模塊，保護套等構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)中后蓋與前蓋固結(jié)在一起，構(gòu)成整個裝置的主體輪廓，紅外模塊位于整個裝置的中間部位，以螺釘進行固結(jié)，其紅外模塊上的鏡頭與調(diào)焦裝置進行旋轉(zhuǎn)固結(jié)，調(diào)焦裝置與鏡頭固結(jié)完成后安裝于裝置的后蓋，與紅外相機座進行固結(jié)。成像裝置安裝于護罩上且可見光模組與紅外鏡頭在一條直線上，前方護罩與后蓋進行固接，整個系統(tǒng)四周包裹軟膠套并可包含1/4螺紋接口可以通用于傳統(tǒng)三角架。系統(tǒng)具有微調(diào)焦功能，其主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 微動調(diào)焦裝置
如圖2所示，微動調(diào)焦裝置主要由上限位構(gòu)件、旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）、手輪壓蓋、上下限位膠球、緊定螺釘、從動件、限位插銷、下限位構(gòu)件等構(gòu)成。其中，上下限位構(gòu)件構(gòu)成整個裝置的空腔，上限位構(gòu)件中安裝限位膠球與手輪壓蓋進行接觸，限制手輪壓蓋的徑向移動，下限位構(gòu)件中安裝限位膠球，限制旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）的徑向移動，使其僅僅周向移動。手輪壓蓋和旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）滑動連接，通過限位膠球的壓縮變形使其固結(jié)一體。從動件與鏡頭通過緊定螺釘使其剛性連接一體，從動件與旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）滑動連接，從動件在旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）內(nèi)部可以自由滑動；此外，限位插銷與旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）進行滑動連接，手輪壓蓋進行限位，使其在旋轉(zhuǎn)手輪（驅(qū)動件）中自由移動且對鏡頭的微動進行限位，限位插銷在下限位構(gòu)件上的螺旋槽內(nèi)進行滑動。
3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理
系統(tǒng)通過紅外成像技術(shù)與可見光圖像融合，完成電梯電氣系統(tǒng)異常溫度檢測，并能通過定位裝置進行異常故障定位。同時，可利用圖像對比技術(shù)，通過長期數(shù)據(jù)庫的建立，對檢測數(shù)據(jù)進行分析，從而發(fā)現(xiàn)溫度變化規(guī)律，對偏離數(shù)據(jù)進行提示和報障。系統(tǒng)具體實現(xiàn)原理圖如圖3所示。
智能故障檢測儀集成高清可見光傳感器和高清紅外視覺傳感器，并將二者進行很好的匹配與融合，通過與高像素可見光圖像的融合，很好地彌補了傳統(tǒng)紅外傳感器分辨率不足的問題，通過分析能夠快速檢測并識別故障點，本儀器首先在雙目異源光學(xué)系統(tǒng)方面采用創(chuàng)新設(shè)計，如圖4所示。
圖3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理圖
圖4 可見光與紅外光譜雙光路融合的光路示意圖
系統(tǒng)對實時采集到的電梯現(xiàn)場的可見光與紅外熱成像圖等兩類圖像進行預(yù)處理并標定異源雙目光學(xué)成像系統(tǒng)，讓兩個相互獨立的光學(xué)空間建立一對一的映射關(guān)系，最后在終端顯示的圖像效果為“畫中畫”，實現(xiàn)了實時測溫與故障定位。同時，利用測距傳感器獲得目標與傳感器的距離，通過距離與雙光譜圖像融合的函數(shù)關(guān)系，實現(xiàn)全量程范圍的可見光圖像與紅外圖像的自動融合。圖5所示為該雙光譜光學(xué)系統(tǒng)自動融合流程。
系統(tǒng)植入電梯故障排查和質(zhì)檢的工藝流程，操作過程完全符合既有的檢測流程，根據(jù)特種設(shè)備行業(yè)的信息化工作管理系統(tǒng)的規(guī)則，開發(fā)出符合此規(guī)則的終端操作APP軟件。APP軟件在上述符合特種設(shè)備行業(yè)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)融合圖像顯示、故障定位、溫度測量等相關(guān)實時信息，體現(xiàn)出特種設(shè)備溫度異常的預(yù)警，大大地提高了日常質(zhì)量巡檢的效率。
圖5 雙光譜圖像自動融合流程
4 結(jié)語
筆者研發(fā)了一種基于紅外成像和可見光圖像融合的電梯故障檢測儀，本檢測儀通過調(diào)焦方式和硬件結(jié)構(gòu)的改進，減少了傳統(tǒng)紅外檢測儀體積大、使用不方便、調(diào)焦范圍小等缺點，通過紅外成像技術(shù)和可見光圖像的融合，能夠迅速發(fā)現(xiàn)電梯各部件的溫度異常，并實時識別故障位置，便于及時發(fā)現(xiàn)、消除電梯的安全隱患，預(yù)防電梯事故發(fā)生。
（本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自《中國電梯》2020年第12期，作者：廣東省特種設(shè)備檢測研究院順德檢測院 麥英健，陳永煊，文青山，趙晉）
