红外热成像无损检测技术及其应用现状

科学技术的不断发展和制造工艺要求的不断提高,要求无损检测技术更加可靠、经济、准确、快速并且使用方便,此时传统的无损检测技术表现出其局限性,无法满足更高水平的要求。红外热成像技术作为非接触探测方式逐渐应用到无损检测领域,并以其快速、准确、安全的特点逐渐被人们认识并应用到多个领域。本文对目前红外热像仪的应用做了简单总结,重点是其在红外无损检测领域中的应用,并对红外热成像无损检测技术做了简要介绍,包括脉冲红外检测、锁相红外检测、脉冲相位检测等技术的原理、方法、研究现状,以促进红外检测技术与多种检测方法的融和,扩展其在更多领域的应用。     

无损检测技术在特种车辆裂纹检测中的应用

无损检测技术是检测技术的重要组成部分,将其应用到特种车辆裂纹检测中,能有效提高其检测与诊断效果;根据现代无损检测技术的发展,介绍了超声检测法、涡流法、磁检测法和红外热成像、激光全息和微波检测等新技术在无损检测中的应用,并根据特种车辆裂纹检测和故障诊断特点设计了基于超声技术和漏磁技术的裂纹缺陷检测系统;该系统经过标准件和实装的严格测试,结果表明该系统测试精度高、性能稳定可靠,达到设计要求,满足装备需求。     

基于LabVIEW的红外无损检测数据分析系统

传统上实施红外无损检测对人员和经验的依赖性强;使用红外热像仪测得表面存在缺陷的管道红外热像和温度场分布数据,基于图形化编程语言LabVIEW开发了红外无损检测数据分析系统;该数据分析系统具备求温度分布极值、多项式拟合、样条滤波、中值滤波、傅立叶变换、功率潜分析等数据处理和分析功能,适应性强。该数据分析系统用于红外无损检测中的缺陷识别和定位十分有效。     

基于数字图像技术的钻杆裂纹检测研究

数字图像在石油钻杆无损检测中应用广泛,文中重点介绍荧光磁粉成像法。基于该原理,设计实现了一个表面裂纹无损检测软件,利用钻杆图像颜色较为单一、干扰因素较少以及图像结构稳定的优点,在分析钻杆表面裂纹走向的基础上,主要讨论了图像二值化后裂纹的识别算法和裂纹真伪性的判断。提出了基于顺序扫描法的改进裂纹识别算法,可以有效地进行裂纹识别,以及利用圆形度进行裂纹真伪识别判断,实验结果证明该系统检测效果良好、效率高。     

基于数字图像技术的钻杆裂纹检测研究

数字图像在石油钻杆无损检测中应用广泛,文中重点介绍荧光磁粉成像法.基于该原理,设计实现了一个表面裂纹无损检测软件,利用钻杆图像颜色较为单一、干扰因素较少以及图像结构稳定的优点,在分析钻杆表面裂纹走向的基础上,主要讨论了图像二值化后裂纹的识别算法和裂纹真伪性的判断.提出了基于顺序扫描法的改进裂纹识别算法,可以有效地进行裂纹识别,以及利用圆形度进行裂纹真伪识别判断,实验结果证明该系统检测效果良好、效率高.     

基于红外图像技术的钢构材料无损检测方法的研究

红外辐射成像检测由于其非接触性、快速性、检测面积大等特点,成为当前主要的无损检测方法。基于传热学理论知识建立了热量在钢板中传导的数学模型,并利用红外无损检测技术对含有缺陷的钢板进行研究。通过求取图像矩阵方差判断缺陷,采用直方图和形态学方法对缺陷图片进行预处理,提取缺陷的几何特征。使用阈值分割方法将缺陷从背景中分离出来,达到了图像的平滑滤波、缺陷中心定位、边缘检测等目的。提出了计算缺陷面积和周长的算法,完成对缺陷面积和周长等几何特征的检测。该研究方法及结论对钢板红外无损检测具有一定的指导意义。     

智能视频监控系统中引入红外热成像技术的探究

红外热成像技术是通过检测物体表面的热辐射红外波段信号,运用光电技术转换为可供人类视觉分辨的图形、图像信号,并可以进一步计算出温度值的高新技术,在智能视频监控领域有着广泛的应用。红外热成像技术的出现使人类超越了视觉障碍,弥补了传统监控技术的不足,推动监控智能化技术的发展迈向新的高度。本文对红外热成像技术的工作原理以及先进技术进行深刻分析,构建以红外热成像为前端监控核心的智能视频监控系统,探究红外热成像技术在智能视频监控系统中的各种应用。     

红外热成像无损检测技术现状及发展

红外热成像是近年来发展起来的一种快速有效的无损检测技术,通过主动热激励使物体内部的异性结构以表面温场变化的差异形式表现出来,实现缺陷的定位、识别和定量测量;它是一门跨学科的技术,它的研究和应用,提高了多种军、民用工业设备的安全性可靠性;综述了红外热成像无损检测技术的基本概念、关键技术原理和系统组成,比对分析了光脉冲、超声、锁相、太赫兹等各种热激励方式的技术特点,介绍了国内外相应的发展状况和进展,并给出了一些典型应用案例,最后总结了该技术的发展趋势。     

CT图像重建滤波反投影析算法的精度研究

CT是常被用于医学和工业领域的计算机断层成像技术,这是一种优质无损诊断技术,即利用投影数据重建物体断层图像。对于精密部件的检测在图像重建无损检测应用中需要有更高的精度要求,CT应用中期待解决的关键问题是怎么样能直接重建出满足工程目标的CT图像。本文就系统地深入地研究了解析式图像重建算法的精度。在重建算法中滤波反投影（FBP）算法是解析法的根本,所以本文以该算法的实现,利用定积分数值计算方法,根据反投影的特点,提出了基于辛普生公式的精确反投影方法。     

红外图像处理技术在苹果早期淤伤检测中的应用

在苹果品质检测中,淤伤是影响检测效率的一个重要原因,针对苹果淤伤检测这一难题,提出应用红外图像处理技术解决.根据红外热图像成像原理及其特点,采用风扇加热与冷却两种实验方法.在实验过程中,红外摄像机拍摄获得苹果红外图像,选用优越的混合图像增强算法等红外图像处理方法识别早期淤伤.实验结果表明,应用红外图像技术可以检测苹果早期淤伤,且效率迭96%以上.     

高速载运设施的无损检测技术应用和发展趋势

高速载运设施事关国家命脉,在其生产、布设、使用和维护各个环节,都需无损检测技术保驾护航。本文就高速载运设施无损检测的必要性,检测现状、检测技术的发展趋势（包括基于多物理原理的新型伤损检测技术,材料应力、微观结构、机械性能等状态检测,以及无损检测和结构健康监控及人工智能的结合）进行综述,旨在为高速载运设施的无损检测打下基础。     

太赫兹成像技术的应用研究

太赫兹辐射(THz)是指频率范围在0.1～10 THz的电磁波,波段位于毫米波与红外波段之间,其应用主要集中在太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术两方面,其中太赫兹成像技术在实际应用中更加广泛.介绍了太赫兹辐射及其性质,简述了太赫兹成像技术及其发展过程.分析了太赫兹成像技术在安全检查、癌症检测和无损检测等领域的发展过程,结果表明使用太赫兹成像技术可以对违禁药物和危险隐藏物等进行安全检查,对人体癌变组织进行成像检测,以及对航空航天材料中的缺陷进行无损检测.随着太赫兹成像技术的不断发展,其在安检、医疗和无损检测等领域有着重要的应用前景和研究价值.     

基于小波域CHMT模型的110 kV变电站设备超温红外预警方法

为了提高110 kV变电站设备温度云图分辨率,精准判断设备内部超温位置,研究了基于小波域CHMT模型的110 kV变电站设备超温红外预警方法。以CHMT模型作为变电站设备图像小波域的先验知识,将变电站设备超分辨率图像重建问题转换为最优代价函数最小化问题,经共轭梯度法求解后,结合小波变换获取变电站设备超分辨率图像重建结果;通过红外热成像取得110 kV变电站设备超分辨率重建图像表面温度场分布状况,获取变电站设备表面温度云图;结合红外热成像非破坏性检测机理,通过ANSYS软件,确定110 kV变电站设备内部缺陷位置。实验结果表明：该方法可有效测量变电站设备温度,检测变电站设备不同时刻的温度场和热流场,发出110 kV变电站设备超温红外预警,并且可以准确判断该设备内部缺陷位置。     

自动化仪器钢结构无损检测方法研究

为了提高钢结构的无损检测能力,提出基于超声波射线波束集成的自动化仪器钢结构无损检测方法,采用频率20 kHz以上的超声波进行自动化仪器钢结构的静态密度和介质密度分析,根据钢结构的声扰动传播速度进行钢结构的裂缝纹理特征分析,计算钢结构的声阻抗率与介质特征阻抗等参数,当超声波以一定的倾斜角入射到自动化仪器钢结构的介质表面产生反射横波或纵波时,通过折射纵波和折射横波的分离特性进行自适应的超声波束集成处理,实现自动化仪器钢结构的无损检测优化。仿真结果表明,采用该方法进行自动化仪器钢结构损伤检测的准确性较高,定位精度较高,无损检测能力较好。     

金属厚壁结构中深裂纹的重构方法研究

为了提高涡流方法检测厚壁结构中深裂纹的检测精度,使用三维涡流程序对涡流信号进行了仿真,通过分析传感器布置方案对检测信号及噪声的影响,提出了基于反面涡流检测信号的深裂纹重构策略,并开发了相应的逆问题反演程序,对重构策略的可行性进行了验证.数值仿真结果表明,所提出的基于反面涡流检测信号的深裂纹重构策略,可有效提高厚壁结构中深裂纹的重构精度,并可用于工程实践.     

Direction-dependency of binary tomographic reconstruction algorithms

In this work we study the relation between the quality of a binary tomographic reconstruction and the choice of angles of the projections. We conduct experiments on a set of software phantoms by reconstructing them from different projection sets using three different discrete tomography reconstruction algorithms, and compare the accuracy of the corresponding reconstructions with suitable approaches. To validate our results for possible real-world applications, we conduct the experiments by adding random noise of different characteristics to the simulated projection data, and by applying small topological changes on the phantom images as well. In addition, we also discuss some consequences of the angle-selection dependency and possible practical applications arising from the field of non-destructive testing, too.     

基于EMT的敏感场特性仿真研究

电磁层析成像(Electromagnetic Tomography, EMT)技术相较于传统的无损检测技术具有非侵入、非接触、无危害的特点,有着广阔的应用前景。对EMT技术中的正问题的研究旨在通过建立模型研究系统的参数变化对测量值的影响,对敏感场特性的研究直接关系到后续进行图像重建所提取的物场特征信息变化敏感程度,进而会直接影响成像质量。在之前的研究中对EMT的成像范围尚未有比较精确的规范,针对敏感场中激励频率与物场特性的变化,利用有限元仿真软件(COMSOL Multiphysics)对EMT系统的激励系统进行仿真分析,不同于传统的对互感值进行研究的方法,选择了更加直观的电压值,最终得出在不同激励频率与不同物场特性下的拟合曲线,获得了系统敏感场参数变化与测量值的关系,通过该研究确定了EMT系统的有效检测范围,提高了EMT系统检测的准确性,更有利于后续进行高质量的图像重建。