[发明专利]热成像不均匀温度背景获取方法及缺陷检测方法

说明书

一种热成像不均匀温度背景获取方法及缺陷检测方法，所述热成像不均匀温度背景获取方法，对热成像图像的每一行像素点进行解析，获取每一行像素点的不均匀温度背景；然后结合所有行像素点的不均匀温度背景构成整个热成像图像的不均匀温度背景。本发明中，首先根据经验规则选取非缺陷像素点，然后通过非缺陷像素点构建热成像图像的不均匀温度背景，实现了对热成像图像的不均匀温度背景的精确计算，为不均匀温度背景的剔除奠定了基础。

技术领域

本发明涉及热成像缺陷检测技术领域，尤其涉及一种热成像不均匀温度背景获取方法及缺陷检测方法。

背景技术

随着现代材料技术和科技的飞速发展与进步，航空工业、军事机械、石油和天然气等行业在我们生活中越来越重要。然而这些行业在生产和设备运行过程中的许多重要结构和材料经常出现难以预估的裂缝和损伤等问题。这些缺陷将显著降低材料在荷载作用下的强度和性能，最终使材料的结构损坏、寿命降低，甚至导致严重的安全事故。因此，无损检测技术作为保障各类设备和产品的安全性运行和可靠性的重要手段而出现。

红外热成像技术作为新兴的无损检测技术受到广泛的研究，它通过光学激励、涡流激励等外部手段加热物体，缺陷的存在阻碍了热量的传播，然后采集和分析物体表面的热图像序列来检测物体是否存在裂纹、分层和腐蚀等缺陷。特别地，红外热成像技术与其它无损检测技术相比有许多优势，例如红外热成像是一种非接触技术，这意味着它不会以任何方式影响目标或干扰其操作，并且可以安全的监测极高温度或危险的物体。最为重要的一点是，红外热成像技术只需要简单且相当便宜的仪器，并且方法简单，红外热成像设备检验员的培训时间远少于其他无损检测技术的培训时间。但在使用红外热成像技术检测缺陷时，热源位置、设备老化、表面光学特性不均匀等因素会导致不均匀加热，且难以避免，严重影响检测结果和降低图像质量。

发明内容

为了解决上述现有的红外热成像技术中不均匀加热对检测精度的不利影响，本发明提出了一种热成像不均匀温度背景获取方法及缺陷检测方法。

本发明提供的一种热成像不均匀温度背景获取方法，实现了不均匀温度背景的精确解析。

一种热成像不均匀温度背景获取方法，对热成像图像的每一行像素点进行解析，获取每一行像素点的不均匀温度背景；然后结合所有行像素点的不均匀温度背景构成整个热成像图像的不均匀温度背景；

获取每一行像素点的不均匀温度背景的方法包括以下步骤：

S11、设置非缺陷像素点集合和温度拟合模型，温度拟合模型为：

T(i)＝f_θ(i)

其中，T(i)为该行第i个像素点的测量温度值，f表示测量温度值T(i)与像素点排序i的映射关系；θ表示温度拟合模型的模型参数；

S12、令i’为数集(2、3、4……、N-1)中的任意值；

S13、将温度数据((1,T(1))、(N,T(N))、(i’,T(i’))代入温度拟合模型，求解模型参数θ＝θ1；(i’,T(i’))表示该行第i’个像素点的测量温度值为T(i’)；N为热成像图像的每一行像素点的数量；

S4、将θ＝θ1代入温度拟合模型获得温度预测模型：

T(i)＝f_θ1(i)；

根据以上温度预测模型，计算该行各个像素点的预测温度T_f(i)；

S15、计算该行各个像素点的预测温差E(i)：

E(i)＝T(i)-T_f(i)；

计算该行中E(i)0的像素点的数量记作N_pos+，计算该行中E(i)0的像素点的数量记作N_pos-；