[发明专利]一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法

说明书

本发明属于红外热像无损检测技术领域，并具体公开了一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法。该方法包括获得金属构件的红外图像并进行滤波去噪处理，然后设定阈值获得二值化图像；标记腐蚀区域和未腐蚀区域，并绘制腐蚀区域的轮廓；根据腐蚀区域的轮廓提取二值化图像中腐蚀区域的掩模，使用该掩模在红外图像中计算腐蚀区域的温度；将腐蚀区域的温度输入温度腐蚀深度转化模型，获得金属构件的腐蚀深度。本发明提供的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，只需对红外图像进行处理，并根据温度腐蚀深度转化模型便可从三个方面具体描述金属构件的腐蚀情况，包括腐蚀位置、腐蚀面积和腐蚀深度，从而实现了对金属构件的腐蚀情况进行定性和定量分析。

技术领域

本发明属于红外热像无损检测技术领域，更具体地，涉及一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法。

背景技术

腐蚀是金属或金属合金与其环境之间的化学或电化学反应，导致材料及其性能的劣化。如果没有及时发现处理，腐蚀会导致严重的金属失效，并可能导致经济和安全方面的影响。

红外无损检测技术是一种效果理想的无损检测技术，其原理是通过热源对待检测试件进行加热，采用红外热成像设备采集试件表面温度的实时图像信号。在热传导过程中，当试件内部腐蚀时，材料的热传导性能会发生改变，试件的表面温度产生不均匀分布，通过处理采集的温度信号，可以判断试件内部的腐蚀信息。

目前红外无损检测技术已经广泛应用于电子工业、机械制造、管道检测和航空航天等行业，但是实际应用中主要局限于确定腐蚀位置，对于腐蚀情况的定量化分析还缺乏有力的理论依据。虽然目前已存在一些对于腐蚀程度的数值模拟分析理论，但仍处于初步发展阶段，并且由于它计算复杂、编程工作量大，依然难以给出具体的金属构件腐蚀情况的图像处理算法。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其中通过温度腐蚀深度转化模型，相应能够根据红外图像上腐蚀区域的温度获得金属构件的腐蚀深度，因而尤其适用于检测金属构件腐蚀情况之类的应用场合。

为实现上述目的，本发明提出了一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法，该方法包括如下步骤：

S1获得金属构件的红外图像并进行滤波去噪处理，然后设定阈值获得所述红外图像的二值化图像；

S2根据所述二值化图像中各像素与其相邻像素的连通性，标记腐蚀区域和未腐蚀区域，并绘制所述腐蚀区域的轮廓；

S3根据所述腐蚀区域的轮廓提取所述二值化图像中腐蚀区域的掩模，使用该掩模在所述红外图像中计算所述腐蚀区域的温度；

S4将所述腐蚀区域的温度输入温度腐蚀深度转化模型，获得所述金属构件的腐蚀深度。

作为进一步优选地，在步骤S1中，采用边缘保留滤波的方法进行滤波去噪处理。

作为进一步优选地，在步骤S1中，采用Otsu二值化算法或最大归一化温差法获得所述红外图像的二值化图像。

作为进一步优选地，在步骤S3中，所述腐蚀区域的温度包括所述腐蚀区域中各像素点的温度、所述腐蚀区域的平均温度或所述腐蚀区域的最大温度。

作为进一步优选地，在步骤S4中，所述温度腐蚀深度转化模型中腐蚀深度的隐式函数为：