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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利基于红外成像变化率的齿轮箱异常状态监测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119437708B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411459200.3，技术领域涉及：G01M13/021；该发明授权基于红外成像变化率的齿轮箱异常状态监测方法及系统是由王雅琴;王利明;肖嘉伟;丁晓喜;黄文彬;张迎;樊玉轩设计研发完成，并于2024-10-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于红外成像变化率的齿轮箱异常状态监测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于齿轮箱技术领域，具体公开了一种基于红外成像变化率的齿轮箱异常状态监测方法及系统，该方法实时采集齿轮箱的表面红外热成像，并可视化红外温度场梯度分布情况，确定齿轮箱上的标定点位置信息；在齿轮箱上的标定点位置设置温度传感器，获取齿轮箱的温度信号；计算齿轮箱温度信号与红外热成像温度的差值矩阵，判断差值矩阵的最大值是否超过预设的第一报警阈值，初步判定被测件的状态是否异常；重建温度场梯度图像，将重建的温度场梯度图像中的温度最大值与预设的第二报警阈值对比，再次判定被测件的状态是否异常。采用本技术方案，进行温度场数字化重建和可视化建模，对齿轮箱温度场梯度带成像进行监测、分析，检测齿轮箱异常状态。

本发明授权基于红外成像变化率的齿轮箱异常状态监测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于红外成像变化率的齿轮箱异常状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤： 实时采集齿轮箱的表面红外热成像； 基于图像处理算法，计算红外热成像变化率矩阵，可视化红外温度场梯度分布情况； 基于红外温度场梯度分布情况，确定齿轮箱上的标定点位置信息； 在齿轮箱上的标定点位置设置温度传感器，实时获取齿轮箱的温度信号； 计算齿轮箱温度信号与红外热成像温度的差值矩阵，判断差值矩阵的最大值是否超过预设的第一报警阈值，初步判定被测件的状态是否异常； 基于迭代最小二乘法，对齿轮箱的温度信号拟合计算校准函数，使拟合函数与标定值之间的平方误差和最小，建立标定矩阵； 结合标定矩阵与红外热成像变化率矩阵，重建温度场梯度图像，将重建的温度场梯度图像中的温度最大值与预设的第二报警阈值对比，再次判定被测件的状态是否异常； 基于迭代最小二乘法，建立标定矩阵，具体步骤为： 定义损失函数Sx为： 其中，rx为残差函数；x为代求参数；A为输入自变量的采样值，即为待标定的红外温度矩阵；F为观测输出值，即温度传感器测得的标定矩阵； 假定实际温度为连续变化，且在x的某个领域可以对函数进行线性逼近，则由泰勒展开有： rx0+Δ＝rx0+JrΔ 其中，x0表示可被线性逼近的数值，Jr为残差函数矩阵所转化的约旦标准型矩阵； 求解： 此问题的解△为： Δ＝-JrTJr-1JrTrx0 通过不断迭代x进行逼近使之达到最优解，定义迭代最大次数k≤10： xk+1＝xk+αΔ 其中，xk+1为迭代第k+1次的值，xk为迭代第k次的值，α为迭代修正系数；Δ是相对于x0的偏移； 基于迭代最小二乘法的拟合矫正误差在允许范围内符合标定需求，得到温度标定矩阵Dstandard： 其中，w为图像宽度，h为图像长度，dij表示第i行第j列的拟合后温度数值； 基于标定矩阵Dstandard，进行单位转化和偏置修正，最终还原得到重建温度数据矩阵Dfinal： Dfinal＝1000×Dstandard-offset×J 其中，offset为图像数据偏移量，J表示全为一的矩阵。

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