红外无损检测图像处理算法的研究

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1、文章编号：1672—8785(2009)06-0005．06红外无损检测图像处理算法的研究冯贞马齐爽马说邯(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)摘要：红外无损检测的原始热图像通常存噪比低、温度对比度差的问题。为了排除噪声的不良影响，增强缺陷的对比度，需要对原始热图像进行处理和重构。而算法的选择决定了图像处理的效果。本文通过机械加工模拟腐蚀件的实验，对红外热图像处理中的四种典型算法进行了研究。对处理结果做出了比较，得出了各种算法的适用性和性能对比结论。该结论可作为实际应用中算法选择的依据

2、和参考。关键词：红外无损检测；图像处理；算法；模拟实验中图分类号：TP751．1文献标识码：AResearchonImageProcessingAlgorithmsforInfraredNon-destructiVeTestingFENGZhen，MAQi—shuang,MAShuo-han(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeijingUniversityofAeronautics&Astronautics，Beijing100191，Ch

3、ina)Abstract：Generally,theoriginalimagesobtainedininfraredNon-destructiveTesting(NDT)havethedisadvantagesoflowSignal-to-NoiseRatio(SNR)andpoortemperaturecontrast．Toeliminatetheharmfu1efectofnoiseandincreasethecontrastofdefects，theoriginalimagesobtainedininf

4、raredNon·destructiveTesting(NDT)shouldbeprocessedandreconstructed．However，theefectivenessoftheimageprocessingisdeterminedbytheselectionofalgorithms．Fourtypicalalgorithmsusedininfraredimageprocessingarestudiedinthesimulationexperimentofmachinedcorrosionparts

5、．Theprocessedresultsarecomparedwitheachotherandtheapplicabilityandperformanceconclusionofeachalgorithmareobtained．Theconclusioncanprovidetheguidancefortheselectionofalgorithmsinpracticalinfraredimageprocessing．Keywords：infrarednon-destructivetesting；imagepr

6、ocessing；algorithm；experiment1引言的可视化。目前已发展了多种热图像处理方法【卜7]，这些方法根据处理的目的可以分为两大热波成像中的热图像数据处理是指在用脉类，一类用于提高图像信噪比，增加缺陷的对比冲对材料进行加热后，对红外热像仪记录的材度，增强缺陷的可视程度；另一类用来实现缺陷料表面温度场的温度变化信息进行处理，将处的特性刻画，用于缺陷的定量评估增加缺陷的理结果以图像的形式显示，实现材料内部缺陷对比度和实现缺陷深度评估是两个最主要的目收稿日期：2009-01-21基金项目z国家自

7、然科学基金资助项目(60576181)作者简介：冯贞(1983一)，女，山东济南人，硕士研究生，主要研究方向为红外无损检测图像处理。E—mail：sy0603414~yahoo．cnINFRARED(MONTHLY)／VOL．30，No．6，JUNE2009的。除此之外，计算速度、易用性、对噪声的鲁棒性和数据压缩等也是热像处理技术的重要性能指标。本文根据金属模拟腐蚀试件的实验数据，对热像处理中常用的正则化方法、多项式拟合时间微分法、相关分析法和脉冲相位热成像法(PPT)进行了研究IS]。以信噪比指标为主要评价

8、标准，兼顾算法的速度和易实现性，对上述四种算法进行了对比，得出了相应的结论。该结论可以作为实际应用中算法选取的依据和参考。2实验试件描述三块lOOmmx50mmx2mm的矩形薄板试件是采用民航飞机用铝合金材料clad2024-T3加工(b)试件二的背面模拟腐蚀区的尺寸和分布而成的，在试件的背面加工平底盲孔模拟腐蚀缺陷，盲孔的分布和尺寸如图1所示。试件一的3区为一阶梯孔，模拟腐蚀区边缘的平滑过渡。试件