[发明专利]一种添加附件层的红外热图像拼接方法

权利要求书

1.一种添加附件层的红外热图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、构建附加层

(1.1)、根据被测试件大小构建附加层，在附加层上设置若干个金属线圈，金属线圈按照一定规律排列，作为附加特征点；

(1.2)、将附加层放置到被测试件上表面，且保持一定的间隙；

(2)、采集热图像数据

(2.1)、对处于常温状态下的附加层的所有金属线圈施加激励，再利用红外热像仪从附加层最左端拍摄，记录下附加层的红外热图像R₁；

(2.2)、维持红外热像仪镜头不动，并停止对金属线圈施加激励，待附加层的温度恢复常温后，在红外热像仪镜头下适当位置对被测试件施加激励，且保证激励中心在红外热像仪镜头的中心，然后记录下被测试件的红外热图像T₁；最后将同一镜头下拍摄的红外热图像R₁和红外热图像T₁记为第1组热图像数据；

(2.3)、平移被测试件激励源和热像仪镜头的位置，使得以激励源为中心的红外热图像能够与前一幅红外热图像之间具有30％-40％的重合，然后重复步骤(2.1)和(2.2)的图像采集过程，将平移i-1次之后得到的同一镜头下的附加层热图像和被测试件层热图像分别记为R_i和T_i作为第i组，直到整个被试件检测完毕；

(3)、利用相位相关法求取位移量

(3.1)、对每一组热图像数据先进行直方图均衡化处理，再用中值滤波方法进行图像去噪；

(3.2)、将每相邻两组附加层的红外热图像转换为灰度图像，然后通过傅里叶变换到频率域，得到F_i和F_i+1；

设R_i+1相对R_i的水平平移距离为dxi，竖直平移距离为dyi，那么R_i+1和R_i之间的关系为：

f_i+1(x,y)＝f_i(x+dxi,y+dyi) (1)

其中，函数f_i+1(x,y)与f_i(x,y)分别表示第i+1幅与第i幅附加层红外热图像的灰度图，dxi与dyi分别表示第i+1幅相对第i幅附加层红外热图像的水平位移和竖直位移；

F_i和F_i+1之间的关系为：

F_i+1(u,v)＝F_i(u,v)*e^{i*2π*(u*dui+v*dvi)} (2)

其中，F_i(u,v)和F_i+1(u,v)分别表示f_i(x,y)与f_i+1(x,y)的傅里叶变换；

将(2)式的左边除以右边，再进行归一化，得到互功率谱H_i(u,v)；

其中F_i+1^*表示F_i+1(u,v)的共轭，|A_i|与|A_i+1^*|分别表示F_i与F_i+1^*的模；

(3.3)、对互功率谱H_i(u,v)进行傅里叶反变换，得到一个满足以下条件的脉冲函数δ(x,y)；

取脉冲函数的峰值对应的横纵坐标(dxi,dyi)就是R_i+1相对R_i的水平平移距离和竖直平移距离；

(4)、利用附加层的平移距离进行被测试件红外热图像拼接

(4.1)、根据相邻两组附加层的红外热图像之间的水平位移距离和竖直位移距离dxi、dyi，计算出第i组被测试件层的红外热图像与第i+1组被测试件层的红外热图像之间的重合部分；

(4.2)、利用渐出渐入的融合算法将重合部分融合在一起；

其中，与分别表示第i次拼接和第i+1次拼接后的图像，I_i+1(x,y)表示第i+1幅被测试件层红外热图像，α为渐出渐入法拼接系数，随着待融合像素点与重叠区域左边界之间的距离变化而改变；

(4.3)、重复上述步骤，按照上述方法继续拼接其余相邻组被试件层的红外热图像，直到完成所有红外热图像的拼接融合。