复合材料红外热波检测图像处理技术的研究进展

目前复合材料已被广泛应用于航空领域。通常采用红外热波检测技术对其内部缺陷进行检测。通过对获取的红外热波图像序列进行处理,可以精确、定量地获取复合材料的缺陷信息。基于红外热波检测技术的需求,对国内外关于复合材料红外热波图像序列的多种处理技术进行了分析与比较,综述了这些技术的研究及应用情况,展望了该领域今后的发展方向,从而为红外热波图像序列处理技术的选择提供一定的依据。     

环境因素对闪光灯激励红外热成像外场检测的影响

为了研究外场环境下实施红外热成像检测时,环境温度、日照、风速等外场环境因素对检测的影响机理及规律,文中以闪光灯激励红外热像法检测玻璃纤维增强塑料层压板分层缺陷为例,通过轴对称分层缺陷的物理建模、有限元仿真计算和基于试块的实验研究,得到了温差、温差最大值、温度对比度和温度对比度最大值等可检信息参数随各个环境因素变化的规律。文中对比了25 ℃和30 ℃环境温度下的仿真结果和实验结果,对比了日照不均和均匀温度下的仿真结果和实验结果,对比了对流换热系数为10 W/(m2·K)与100 W/(m2·K)的仿真结果和正常散热与强制散热的实验结果。基于以上仿真结果和实验结果,得出了如下结论:随着环境温度的升高,温度对比度最大值下降,缺陷清晰度下降,不利于缺陷的检出;日照不均使得温差最大值和温度对比度最大值或者增大或者减小,会造成误判或缺陷漏检;随着风速的增大,温差最大值和温度对比度最大值变小,缺陷的可检性变差,缺陷的清晰程度下降,不利于缺陷检测。     

蜂窝结构的红外热波无损检测

蜂窝结构是常规无损检测方法难以检测的对象。红外热波无损检测技术利用脉冲主动加热, 采用红外热像仪实时监视表面温场, 通过计算机完成图像采集, 针对不同试件材料特点采用不同的图像处理方法进行处理。红外热波无损检测方法对蜂窝结构实现了快速、灵敏检测及动态演示, 为进一步分析判断提供了依据。     

蜂窝结构的红外热波无损检测

蜂窝结构是常规无损检测方法难以检测的对象。红外热波无损检测技术利用脉冲主动加热．采用红外热像仪实时监视表面温场,通过计算机完成图像采集,针对不同试件材料特点采用不同的图像处理方法进行处理。红外热波无损检测方法对蜂窝结构实现了快速、灵敏检测及动态演示,为进一步分析判断提供了依据。     

民航飞机主动红外热波成像检测技术应用进展

根据主动加热方式不同,论述了脉冲加热、锁相调制加热、超声加热、微波加热等主动红外热成像无损检测技术理论基础和技术特点;综述了主动红外热成像无损检测技术用于飞机机体结构缺陷、蒙皮腐蚀、复合材料缺陷、发动机管路堵塞与叶片裂纹等无损检测方面的研究成果;结合主动红外热成像实验技术特点,指出了其在飞机检测方面存在的问题和发展方向。     

陶瓷制品红外热成像无损检测的模拟研究

应用红外热成像测温技术和计算机模拟的方法，研究了陶瓷制品的无损检测技术，定义了最大表面温差ΔＴ，最佳理论检测时间ｔ０，最佳理论检测灵敏度Ａ等新的物理量，探讨了影响陶瓷红外热成像无损检测精度和灵敏度的主要因素。     

涡轮叶片红外热波无损检测技术研究

涡轮叶片的造价昂贵,为了满足涡轮叶片缺陷检测中的安全性要求,提高检测效率,本文采用红外热波无损检测技术对航空涡轮叶片内部冷却风道的缺陷进行检测,该技术不同于传统的红外检测方法,它是通过主动控制激励热源和分析测量样件表面的温度场变化获得样件表面及内部的结构信息,从而达到检测目的的,提出了烘热激励法、冷热水交替喷流激励法、涡流激励法和蒸汽激励四种检测方案,所得图像表明该技术有其独特的先进性.     

碳纤维复合材料的红外热波检测

本文就红外热波检测的基本原理和实验方法做简要介绍,并对碳纤维层压板实验结果作了初步分析．     

线性调频激励的红外无损检测及其数值模拟

线性调频激励的红外检测是一种新型的红外检测技术,能弥补传统红外检测方法存在的不足,对不同的缺陷都具有较好检测的能力,为了研究相位检测法在线性调频激励下的红外检测中的应用,利用有限体积法数值模拟计算出二维瞬态导热模型,得出所建立模型在线性调频激励条件下的温度场,利用FFT变换法对模拟计算得到的材料表面温度进行信号处理,从而得到相位变化信息,得出了Chirp 调制时间、加热强度、材料、缺陷深度、高度、以及宽度等因素对检测结果的影响,为线性调频激励下的红外检测法的应用提供理论支撑。     

红外热波无损检测技术的研究现状与进展

红外热波成像是近年来发展较快的一种新型无损检测技术,它是一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术,其三大核心技术包括热激励、红外图像采集及红外图像处理.本文对热激励技术中的闪光灯、激光、卤素灯、红外灯、超声、电磁等几种主要热激励方法的特点及研究现状进行了介绍与对比,分析了采集技术中的制冷与非制冷热像仪各自特点,并对红外图像处理技术中的降噪、增强、序列热图处理及缺陷提取等四大研究方向进行了总结,介绍了相应发展状况和进展.最后总结了该技术的发展趋势.     

红外序列图像的主成分分析算法研究

采用主动式红外热成像检测材料缺陷,在控制外界环境影响因素的前提下,实验研究并分析了热激励时间和探测距离两个检测因素的影响。同步采集得到最佳参数下玻璃钢平底孔试块的红外热图像序列。主动式红外无损检测通常获得包含数百帧图的红外序列,为了获取反映整个图像序列的主要信息,采用了主成分分析算法(principal component analysis, PCA)对图像序列进行处理。首次探究了融合区间对PCA算法处理结果的影响,提出了可依据温差峰值下降的百分数来选择融合区间,并对处理结果进行了主客观的对比评价分析。研究结果表明当温差峰值下降到80%时,选择大于该值对应的序列图像帧数作为融合区间时,PCA处理的效果最佳。最后探讨了PCA处理中减少红外镜头反光等影响因素的策略。     

卤素灯加热红外成像检测技术仿真研究

针对复合材料的红外成像无损检测问题,使用卤素灯作为激励源,配合非制冷红外热像仪搭建了检测系统,并针对该系统建立了仿真模型,应用Ansys软件对碳纤维复合材料平底洞试验样件进行了仿真分析,给出了检测结果,得出了该系统的检测性能参数。应用该系统对实际的碳纤维复合材料平底洞试验样件进行了检测试验。结果表明,仿真分析与实际检测结果相符,性能参数分析准确。本文搭建的系统成本低、检测效果好,激励功率和作用时间容易调整,可应用于各类复合材料的无损检测领域。     

多层陶瓷电容器的无损检测

激光扫描声学显微镜是一种新型的无损检测多层陶瓷电容器内部缺陷的测量技术。本文分析计算了该技术用于多层陶瓷电容器的一些设计参数和技术指标，阐述了实际实验系统，最后给出了一些样品的实验结果。     

基于聚类分析和骨架提取的含裂纹超声红外热像增强方法研究

超声红外热图像因噪声干扰及缺陷位置的热扩散,导致其存在对比度差、清晰度低、边缘模糊等问题。为了增强红外图像视觉效果,提高缺陷检测能力,提出了一种基于聚类分析和缺陷骨架的超声红外图像增强方法。采用基于kmeans的DBSCAN聚类算法对裂纹发热区域进行识别聚类,将图像分解为缺陷生热区域与非缺陷区域;然后,对缺陷区域进行骨架描述,并沿裂纹骨架走向采用改进的部分子块重叠直方图均衡算法对缺陷图像进行增强。提出的超声红外图像增强方法与常用的直方均衡化、限制对比度自适应直方图均衡化、自适应同态滤波三种方法进行对比,结果表明所提的增强方法可以得到对比度更显著的图像,具有明显的优势。提出的方法为增强超声红外图像视觉效果、提升裂纹诊断能力提供了一种有效方法。     

基于CCD成像的轮箍表面荧光磁粉探伤方法及缺陷图像处理研究

详细介绍了基于CCD成像的轮箍表面荧光磁粉探伤计算机图像显示系统的工作原理和结构组成,对系统内的紫外频谱、荧光磁粉激发频谱及CCD摄像机工作波段进行了分析,具体介绍了针对轮箍表面缺陷图像处理的设计思想和几种适用算法。     

FFT互相关算法在锅炉火焰双路检测中的研究

通过双路光学系统采集锅炉火焰点火信号,经光电转换、放大、滤波、ADC转换等预处理后,采用FFT互相关算法对两路探测信号进行互相关处理,发现该算法比时域相关算法具有判断精度高、抗干扰性能强等特点,进而优化了锅炉火焰检测信号处理算法,更适合用于实时监测锅炉内的火焰燃烧状况,为炉膛火焰安全燃烧提供了安全保障。     

脉冲涡流热成像缺陷检测图像的因子分析

脉冲涡流热成像缺陷检测技术可以对导电试件进行快速准确的检测,但是容易受表面加热不均的影响。采用因子分析法计算了红外图像序列的公因子图像,对45#钢的上表面和下表面裂纹进行检测,并与主成分分析法比较。发现因子分析法能够抑制表面不均匀加热的影响,扩大裂纹的检测范围,因子分析法重建的图像质量要优于主成分分析法,并能结合实际给出合理的解释。在提高计算效率方面,公因子图像在热像仪采样频率低至50 Hz时仍然可以有效识别出裂纹,选取合适的图像序列和公因子数可以减小数据处理量并提高图像质量。     

皮肤图像的凹凸度和信息熵与年龄关系的研究

目的：常规手腕骨Tw3骨龄检测法不适用于骨骼停止发育的成年人的年龄检测,而人体皮肤在成年之后变化特征明显,通过求解皮肤特征参数与年龄关系,从而达到针对成年人年龄检测的目的。方法：采用医学图像处理技术,尤损检测并提取皮肤图像的量化参数凹凸度和信息熵,采用统计方法分析这些特征参数与年龄之间的关系。结果：成年人的年龄与皮肤图...     

脉冲相位法用于复合材料层析检测的研究

为了提高脉冲热像无损检测技术对复合材料缺陷的检测能力,研究了脉冲相位法用于复合材料层析检测的可能性。介绍了利用脉冲相位法对脉冲热像图进行数据处理的原理,进行了CFRP层板的脉冲相位法检测实验,并从传热学角度对实验结果进行了分析。实验证明脉冲相位法用于复合材料的层析检测是可行的。     

Gold序列互相关性的新证明及非最大Gold序列性质研究

Gold序列是通信中常用的伪随机序列。提供了一种Gold序列自相关性和互相关性的新的证明,不同于Kasami早先的用循环码理论的证明,本证明直接从Gold序列的定义出发,应用了有限域上迹函数性质和指数和的理论,比原证明更直观、简洁,并且直接推广到了非互素采样的情形---非最大Gold序列。随后讨论了非最大Gold序列的自相关性和互相关性,发现这时的相关函数取值为五值的,具有一定的应用价值。