[发明专利]一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法，属于无损探伤检测技术领域。 

背景技术

由于吸波涂层具有厚度薄、涂覆面积较大，使用环境恶劣，对使用性能要求高的特点；在成型过程中有可能产生气孔和界面脱粘等缺陷，为保证大面积涂层质量必须进行涂层无损检测。目前，检测吸波涂层质量的方法只有目视和敲击等，急需寻找一种快速且可靠的检测方法。因此，吸波涂层无损检测技术是一项空白。 

脉冲热成像技术是二十世纪九十年代后发展起来的常用红外热波无损检测技术之一。该技术以热波理论为理论依据，通过主动对被检测物体施加脉冲形式的可控热激励、并采用红外热像仪连续观察和记录物体表面的温场变化，并通过现代计算机技术及图像信息处理技术进行时序热波信号的探测、采集、数据处理和分析，以实现对物体内部缺陷或损伤的诊断。 

脉冲红外热波技术中，为了更有效的分析热图序列中是否存在缺陷，数据重建技术是一种常用方法，且广泛应用。其他方法，比如增强图像信噪比和图像对比度，神经网络和脉冲相位热图分析方法等也是常应用的方法，但是目前还没有较好的可应用于吸波涂层结构检测的缺陷判断方法。 

发明内容

本发明的目的是为了提出一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法。 

本发明是通过以下技术方案实现的。 

本发明是一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法，首先选取一个标准试件的热图序列中提取出热扩散特征值，并基于这些特征值实现其它实验热图序列中缺陷信号的自动识别。所选取的标准试件具有吸波涂层常见缺陷类型； 

步骤为： 

步骤1：使用脉冲闪光灯作为热源对标准试件进行热激励，同时使用红外热像装置获得其表面的原始热图序列T(x,y,t)，其中T为温度，x、y为标准试件的横纵坐标位置，t为时间，并将原始热图序列T(x,y,t)存储在通用存储器中；标准试件的缺陷有表面损伤、内部气孔和脱粘； 

步骤2：对所获得原始热图序列T(x,y,t)进行对数温度-对数时间多项式曲线拟合，并获得其一阶微分热图序列v(x,y,t)，其中v为T的一阶微分值； 

步骤3：分析一阶微分热图序列v(x,y,t)，确定疑似缺陷区域，如果该疑似缺陷区域在原始热图序列T(x,y,t)的首帧就表现出热异常，则表明其为表面损伤，也可结合其表面状况验证；否则，比较该疑似缺陷区域中心点和正常区域某参考点的一阶微分曲线，如果疑似缺陷区域中心点极大峰值时刻小于正常区域极大峰值时刻的70%，可以确认该疑似缺陷区域为内部气孔；如果疑似缺陷区域中心点极大峰值时刻与正常区域极大峰值时刻的比值为0.7-1，则认为该疑似缺陷区域为脱粘区域，则进行下一步； 

步骤4：选取n个（n>=10）脱粘区域，提取各脱粘缺陷区域的一阶微分曲线的极大峰值时刻，分别记为t_a1,t_a2…t_an，选取m个（m>=10）正常区域，提取 各正常区域的一阶微分曲线的极大峰值时刻，分别记为t_b1,t_b2…t_bm； 

步骤5：记各脱粘区域对应一阶微分曲线极大峰值时刻的平均值为t₁，记极大峰值后的极小峰值时刻的平均值为t₂，t₁和t₂两个时刻对应的一阶微分值分别为v₁和v₂，并得到v₁-v₂的差值，n个脱粘区域对应的一阶微分差值分别记为v_a1,v_a2…v_an，m个正常区域对应的一阶微分差值分别记为v_b1,v_b2…v_bm；