[发明专利]一种涂层缺陷的检测方法

说明书

本发明公开了一种涂层缺陷的检测方法，属于无损检测技术领域。所述检测方法包括以下步骤：A.利用闪光热成像无损检测设备获得热图像数据；B.对热图像数据进行去除背景处理及标准化处理；C.对标准化处理后的每一帧热图片进行向量化处理，并顺序化排列，构架出一个新矩阵；D.利用PCA法得到表征缺陷的特征图像；E.将得到的特征图像进行图像分割处理，量化出实际试件中缺陷的大小。相较于现有技术中的涂层缺陷检测方法，本发明具有检测自动化和涂层缺陷可量化，检测效率高的优点。

技术领域

本发明涉及一种涂层缺陷的检测方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

无损检测技术是指在不损害或不影响被检测对象的使用性能及内部组织的前提下，保证在役设备安全运行的重要手段。闪光热成像技术是通过利用闪光灯主动加热的方式，实现大范围上不同大小缺陷的快速检测，可用于检测板型导体或非导体材料。

目前使用的红外热成像技术对材料缺陷的检测还局限于人为选择热成像仪记录的视频帧图来定位缺陷，这类处理方式会丢失大量数据信息且效率低下，且无法对缺陷进行量化。如公开号为CN103630543A，名称为“一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法”的发明专利，该方法仅仅能判断区域为正常区域还是脱粘区域，无法得出具有缺陷的量化信息，且检测手段繁琐，检测效率低下。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中涂层缺陷的检测方法不能得出涂层缺陷的量化信息的技术问题，提供一种新的涂层检测方法，可自动准确地判定缺陷的数量及位置并量化缺陷的大小。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种涂层缺陷的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.利用闪光热成像无损检测设备获得热图像数据；

B.对热图像数据进行去除背景处理及标准化处理；

C.对标准化处理后的每一帧热图片进行向量化处理，并顺序化排列，构架出一个新矩阵；

D.利用PCA法得到表征缺陷的特征图像；

E.将得到的特征图像进行图像分割处理，量化出实际试件中缺陷的大小。

闪光红外热成像是基于红外辐射原理，通过记录被检测试件由于缺陷所引起的温度变化来检测表面及亚表面缺陷的无损检测方法。被检物体内部的不连续，如缺陷及结构的差异，会影响物体的热扩散过程。当使用闪光灯向试件主动施加热激励，从而在物体内部形成热流时，物体内部的不连续会影响热传导，使物体表面温度分布产生异常。对于隔热性缺陷，缺陷的热扩散系数要小于本体材料的热扩散系数，热量将会在缺陷上方发生积聚，使该处表面温度高于周围区域。通过获取试件表面的温度场变化信息，从而判断缺陷的存在，且能利用热像图中的热分布信息量化分析实际缺陷。

进一步地，步骤A中，闪光热成像无损检测设备为包括红外热像仪和卤素灯。

本发明步骤B，对热图像数据进行去除背景处理及标准化处理，其目的是消除数据在数量级上的差异，统一各特征量的量纲，标准化处理的方法是按列零均值标准化(Z-score standardization)进行处理；原始数据的标准化计算式如下：

式中：

其中，x_ij表示第i行第j列像素点的值；

表示第j列各像素点的平均值；

var()表示方差。

本发明步骤C中，对标准化处理后的每一帧热图片进行向量化处理，并顺序化排列，构架出一个新矩阵，其中的构架新矩阵的步骤如下：

假设得到构件的新矩阵为A，首先构建矩阵W，使用如下公式：