[发明专利]基于数字图像处理的航空有机涂层老化损伤量化评估方法

说明书

本发明公开了基于数字图像处理的航空有机涂层老化损伤量化评估方法，借助高精度扫描仪获取有机涂层试验件老化损伤图像；采用SPEC精密色差仪测量不同加速老化周期试验件的失光率，针对采集的有机涂层老化损伤的数字图像进行滤波、灰度变换和模糊增强预处理，提取航空有机涂层老化损伤图像信息；最后通过图像滤波、图像增强、图像分割处理，分析结果。本发明的有益效果是采用数字图像处理技术量化评估航空有机涂层老化宏观和微观损伤，为现役飞机有机涂层使用寿命评定提供了一种新方法。

技术领域

本发明属于航空技术领域，涉及基于数字图像处理的航空有机涂层老化宏观和微观损伤量化评估方法。

背景技术

在飞机结构表面一般喷涂聚氨酯有机涂层，它主要起着隔离金属基体与腐蚀介质的作用，以达到抑制金属腐蚀的目的。在飞机服役二三十年寿命期内，航空有机涂层不可避免的要遭受太阳辐照、温湿交变、干湿交替、酸雨和氯离子、NO_X、SO_X腐蚀性介质等严酷环境的侵蚀，有机涂层防腐蚀性能不断下降，宏观上呈现出褪色、粉化、龟裂和起泡等现象，最终会导致涂层与金属基体在界面处剥离，丧失腐蚀防护能力，引起飞机结构发生腐蚀，对飞行安全构成威胁。所以，准确评估航空有机涂层的老化损伤程度，预测失效规律，及时采取维修措施，对保证飞机结构使用安全性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提出基于数字图像处理的航空有机涂层老化损伤量化评估方法，本发明的有益效果是采用数字图像处理技术量化评估航空有机涂层老化宏观和微观损伤，为现役飞机有机涂层使用寿命评定提供了一种新方法。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：对留样的有机涂层试验件，采用丙酮和去离子水对老化试验后的进行彻底清洗，然后干燥，借助高精度扫描仪获取有机涂层试验件老化损伤图像；

步骤2：采用SPEC精密色差仪测量不同加速老化周期试验件的失光率，通过分析获得失光率随加速试验周期的变化规律，由于试样面漆为亚光聚氨酯涂层，初始光泽度低，虽然经老化试验后涂层表面聚合物降解加剧，聚氨酯成分不断破坏，表面颜料粉化，析出，涂层表面粗糙度增加，针对采集的有机涂层老化损伤的数字图像进行滤波、灰度变换和模糊增强预处理，提取航空有机涂层老化损伤图像信息；

步骤3：图像滤波；

针对获取的有机涂层老化损伤图像进行均值滤波和中值滤波处理，均值滤波与中值滤波处理均能有效的去除图像中的噪声；

步骤4：图像增强；

采用非线性变换方法对宏观和微观损伤图像进行灰度处理；

步骤5：图像分割；

将图像根据区域一致性的原则把所选图像中的不相同的区域分开，使得这些区域能够互不交叉，处理后的每个区域，都会满足该区域的一致性，通过设置灰度分界线来分割对象图像，进而把目标和背景作为分别的二值图像，测量出图像的所有灰度级的分布，根据分布情况，选取一个所需阈值T，利用这个阈值将图像进行二值化

式(1)中T为选取的阈值，f(x，y)为灰度，f(x，y)＝255是代表目标区域，f(x，y)＝0是代表背景区域；