Page 102 - 无损检测2023年第九期

江海军, 等:

红外无损检测图像处理方法的对比

2.1 热波信号重建技术 详细分析和研究, 梁涛 [ 22 ] 采用热波信号重建技术
热波信号重建技术( TSR ) 主要用于对脉冲激 对复合材料冲击损伤后的缺陷特征进行研究, 试
励的红外序列图像进行增强。对采集的热激励后 验结果表明, 采用热波信号重建技术和主成分分
的红外图像序列减去背景后, 对每一个像素点的 析技术在缺陷特征提取方面效果更好。热波信号
温差数据进行取双对数操作, 并进行多项式拟合, 重建图像序列如图5所示。图5 ( a ) 为不同时刻的

再对拟合数据求一阶导、 二阶导, 获得 1-D 、 2-D 图 原始图像, 0.1s时看不见缺陷信息, 可以清楚看
像。导数图像不仅可以消除表面加热不匀的影 到试件表面的纹理信息, 也可看出由于缺陷深度
响, 也可以对图像细节信息进行增强, 提早发现缺 不同, 缺陷是逐渐显现的。从图 5 ( b )、( c ) 可以看
陷信息, 同时可以利用导数图像对缺陷深度进行 出, 导 数 图 像 比 原 始 图 像 更 清 晰, 图 像 边 缘 更
测量 [ 19-20 ] 。李艳红 [ 21 ] 对热波信号重建技术进行了 锐利。

图5 热波信号重建的图像序列
2.2 主成分分析技术 法处理结果的影响, 提出了可依据温差峰值选择融
主成分分析( PCA ) 技术是利用数学原理, 找出 合区间。 WANG 等 [ 24 ] 对玻璃钢纤维复合材料脱黏
一组最优的基向量来表征红外图像序列之间的关 缺陷采用 TSR 、 PCA 、 FFT 等方法进行研究发现,
系。其用最少的特征来表述更多的图像信息, 是一 PCA 算法的缺陷识别率最高。同时, 研究人员对复
种具有图像降维特性的图像序列处理方法。从本质 合材料分层、 冲击损伤图像序列进行处理时发现, 采
上说, PCA 可以把复杂数据关系降低为简单数据关 用 PCA 算法可以有效提高图像信噪比和缺陷识别
系。采用 PCA 可以提取红外图像序列中较高的主 能力。图像的主成分分析结果如图6所示, 第一主
成分, 同时可以对红外序列图像进行压缩。董毅旺 成分包含全部的缺陷信息, 其余主成分更多地包含
等 [ 23 ] 探究了玻璃钢平底孔试件融合区间对 PCA 算 了试件表面的纹理信息。

图6 图像的主成分分析法处理结果

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2023年 第45卷 第9期
无损检测