本發明涉及測試領域，尤其涉及一種精密儀器綜合保護系統。
背景技術：
1、精密儀器在測試領域是高精度測試的重要設備，若精密儀器存在表面缺陷或工作時發生異常振動等，若不能及時發現運行中出現的微小故障，則易造成擊穿、燒損等，都會影響其精度，進而導致后續實驗、使用等產生不可避免的誤差，因此，對精密儀器的日常檢測是保護精密儀器正常使用的重要手段。
2、目前，精密儀器表面應用大量高反射率物體，如玻璃蓋、拋光金屬等，機器視覺因其低成本、高精度的優勢，在缺陷檢測中得到廣泛應用，然而，傳統機器視覺檢測方法在檢測高反射率物體時效果并不理想，現有技術中，使用光度立體視覺或三維點云測量方法來檢測有損缺陷，但是，光度立體視覺適用于漫反射物體的表面缺陷檢測，另一方面，由于數據量大且檢測時間長，三維點云測量方法不適用于快速檢測。在振動測試故障領域，一般采樣傳感器采集待測精密儀器的振動信號，對采集到的振動信號實行分析以完成機械故障檢測，該方法存在檢測效果不佳的問題。
技術實現思路
1、本發明所提供的精密儀器綜合保護系統中缺陷測試模塊用于高反射物體表面缺陷檢測的相位偏轉方法，針對待測精密儀器上下表面的非相干疊加，通過調整投影條紋寬度來消除干擾，能夠快速檢測待測精密儀器表面的損傷缺陷，而無需增加硬件成本。
2、精密儀器綜合保護系統包括表面缺陷測試模塊、機械振動測試模塊以及分析處理模塊，表面缺陷測試模塊包括表面缺陷確定單元和表面缺陷提取單元；表面缺陷確定單元、表面缺陷提取單元、分析處理模塊依次連接，表面缺陷確定單元還與分析處理模塊直接連接，機械振動測試模塊與分析處理模塊連接。
3、優選的是，表面缺陷測試模塊包括ccd攝像機和顯示器，通過ccd攝像機和顯示器對待測精密儀器的表面缺陷進行檢測，若存在，表面缺陷提取單元將待測精密儀器在靜止狀態下表面缺陷傳輸至分析處理模塊，若不存在，分析處理模塊控制待測精密儀器啟動。
4、優選的是，機械振動測試模塊用于檢測待測精密儀器在工作狀態下是否存在異常振動，若存在，分析處理模塊控制待測精密儀器停止工作，并將報警信號傳輸至遠程監測端，若不存在，分析處理模塊控制待測精密儀器停止工作，并將正常信號傳輸至遠程監測端。
5、優選的是，表面缺陷確定單元通過圖形計算獲取缺陷信息，條紋光沿一個方向移動n次，相移條紋圖案in(x,y)為一維正弦波形：
6、
7、其中，s(x,y)、b(x,y)和分別表示背景信息、調制信息和包裹相位，n為當前相移步數。
8、確定相位截斷處的周期序列k(x,y)，在的基礎上獲得展開的相位值，一維相位展開的表達式可以表示為：
9、
10、其中ω(x,y)、和k(x,y)分別表示絕對相位、包裹相位和周期序列。
11、根據相位與梯度之間的關系，得到待測精密儀器在x方向和y方向上的梯度分布為：
12、
13、其中gx、θx、δωx和px分別表示待測精密儀器表面的梯度、偏轉角、相位差和x方向的條紋周期，gy、θy、δωy和py分別表示待測精密儀器表面的梯度、偏轉角、相位差和y方向的條紋周期，|om|’表示實際反射路徑長度。
14、表面缺陷確定單元內存儲有x方向梯度范圍[g1，g2]和y方向梯度范圍[g3，g4]，若gx不在[g1，g2]內或gy不在[g3，g4]內，則表面缺陷確定單元判定待測精密儀器表面存在缺陷。
15、優選的是，表面缺陷提取單元消除圖像飽和誤差以獲取缺陷圖像，ccd攝像機接收到的光強信號可以表示為：
16、iaccept＝ifront(x,y)+irear(x,y)
17、其中，iaccept表示ccd攝像機接收到的總光強，ifront(x,y)和irear(x,y)分別代表待測精密儀器上表面和下表面在相移步數為n時的反射光強。
18、a1(x,y)與a2(x,y)分別表征待測精密儀器上下表面的背景光強，b1(x,y)和b2(x,y)表示調制程度，ρ(x,y)代表待測精密儀器表面所調制的相位，而n則指代相位移動步驟的總數，n為當前相移步數，那么，
19、
20、其中σ表示由于待測精密儀器上下表面高度差導致的相位偏移。
21、表面缺陷提取單元將投影條紋的寬度設置為等于待測精密儀器上下表面厚度差所引起的相位偏移，即σ＝2π，則有：
22、
23、優選的是，機械振動測試模塊通過ccd攝像機獲取待測精密儀器工作狀態下的圖像信息，機械振動測試模塊在圖像中設置對比點，機械振動測試模塊通過ccd攝像機在第m個采樣周期獲取的圖像信息和第m+1個采樣周期獲取的圖像進行比對，獲取對比點的x方向和y方向位移變化信息。
24、機械振動測試模塊內存儲有對比點x方向位移范圍[x1，x2]和y方向位移范圍[y1，y2]，若機械振動測試模塊獲取的x方向位移變化值不在[x1，x2]內，或y方向位移變化值不在[y1，y2]內，則判定待測精密儀器工作時發生異常振動。
25、優選的是，對比點為待測精密儀器上表面的中心點。
26、優選的是，機械振動測試模塊通過ccd攝像機獲取待測精密儀器工作狀態下的圖像信息，機械振動測試模塊將接收到的圖像輸入神經網絡模型對待測精密儀器進行振動情況判定；
27、神經元輸出為：
28、
29、其中，g()為神經元傳遞函數，為神經元輸入總和，l和o分別為神經元的層數和個數，eok為權值。
30、計算誤差函數r為：
31、
32、其中，為神經元實際輸出，uk為期望輸出；
33、通過求取誤差函數r的最小值計算權值變量δeok為：
34、
35、其中，τ為學習步長，為第l層、第k個誤差信號；
36、修正后的權值δeok’為：
37、
38、其中，β為調整參數。
39、機械振動測試模塊內存儲有權值范圍[e1，e2]，若δeok’不在[e1，e2]內，則判定待測精密儀器工作時發生異常振動。
40、本發明提供的精密儀器綜合保護系統通過表面缺陷測試模塊對待測精密儀器的表面缺陷進行判定，通過機械振動測試模塊對待測精密儀器在工作中的振動情況進行檢測，其中，表面缺陷測試模塊不僅能夠過濾污垢干擾，還能檢測到圖像中未發現的缺陷，表面缺陷測試模塊和機械振動測試模塊共用一個ccd攝像機，能夠有效的降低成本，且檢測精度更高，實現了對待測精密儀器工作前和工作中的有效檢測，避免待測精密儀器在存在缺陷或振動異常情況下繼續運行而導致的進一步受損。
1.一種精密儀器綜合保護系統，其特征在于，所述精密儀器綜合保護系統包括表面缺陷測試模塊、機械振動測試模塊以及分析處理模塊，所述表面缺陷測試模塊包括表面缺陷確定單元和表面缺陷提取單元；所述表面缺陷確定單元、所述表面缺陷提取單元、所述分析處理模塊依次連接，所述表面缺陷確定單元還與所述分析處理模塊直接連接，所述機械振動測試模塊與所述分析處理模塊連接；
2.根據權利要求1所述的精密儀器綜合保護系統，其特征在于，所述表面缺陷確定單元通過圖形計算獲取缺陷信息，條紋光沿一個方向移動n次，相移條紋圖案in(x,y)為一維正弦波形：
3.根據權利要求2所述的精密儀器綜合保護系統，其特征在于，所述表面缺陷提取單元消除圖像飽和誤差以獲取缺陷圖像，所述ccd攝像機(1)接收到的光強信號可以表示為：
4.根據權利要求3所述的精密儀器綜合保護系統，其特征在于，所述機械振動測試模塊通過所述ccd攝像機(1)獲取所述待測精密儀器(2)工作狀態下的圖像信息，所述機械振動測試模塊在圖像中設置對比點，所述機械振動測試模塊通過所述ccd攝像機(1)在第m個采樣周期獲取的圖像信息和第m+1個采樣周期獲取的圖像進行比對，獲取對比點的x方向和y方向位移變化信息；
5.根據權利要求4所述的精密儀器綜合保護系統，其特征在于，所述對比點為所述待測精密儀器(2)上表面的中心點。
6.根據權利要求3所述的精密儀器綜合保護系統，其特征在于，所述機械振動測試模塊通過所述ccd攝像機(1)獲取所述待測精密儀器(2)工作狀態下的圖像信息，所述機械振動測試模塊將接收到的圖像輸入神經網絡模型對所述待測精密儀器(2)進行振動情況判定；