、或結(jié)合軟件和硬件方面的實 施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī) 可用存儲介質(zhì)（包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等）上實施的計算機(jī)程序產(chǎn) 品的形式。
[0116] 上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請 并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組 合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知 識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應(yīng)在本 申請所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法，其特征在于，包括： 優(yōu)化設(shè)計快速移動的線激光作為線狀熱源，使用所述線狀熱源在TBC試件表面進(jìn)行掃 描激勵，在粗掃檢測階段對試件表面進(jìn)行大范圍線狀快速掃描，采集獲得粗掃檢測階段的 熱紅外圖像，并進(jìn)行熱紅外圖像分析；對于發(fā)現(xiàn)疑似缺陷的微區(qū)域進(jìn)行細(xì)掃描，獲得細(xì)掃檢 測階段的熱紅外圖像； 對于所述粗掃檢測階段的熱紅外圖像： 進(jìn)行熱紅外圖像后處理，得到全場范圍的缺陷響應(yīng)溫度場圖像和全場范圍的去除噪音 熱響應(yīng)后的缺陷響應(yīng)溫度場圖像；采用自適應(yīng)變權(quán)重濾窗方法，得到全場范圍去除包括邊 緣噪音在內(nèi)所有噪音影響的缺陷響應(yīng)溫度場圖像； 對于所述細(xì)掃檢測階段的熱紅外圖像： 按照瞬態(tài)微面熱源脈沖激勵的處理方法，對采集到的某時間序列內(nèi)的溫度圖像進(jìn)行傅 里葉變換，得到微區(qū)域內(nèi)給定頻率下的僅含缺陷響應(yīng)的振幅場和相位場。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 所述得到全場范圍的缺陷響應(yīng)溫度場圖像，進(jìn)一步為： 構(gòu)造沿線激光方向整體平均的全場定向載波溫度場，從原始熱紅外圖像中減去全場定 向載波溫度場，得到噪音減弱且僅含有缺陷響應(yīng)的溫度場圖像，對所有時刻的僅含有缺陷 響應(yīng)溫度場圖像疊加，得到所述全場范圍的缺陷響應(yīng)溫度場圖像。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 得到全場范圍的去除噪音熱響應(yīng)后的缺陷響應(yīng)溫度場圖像，進(jìn)一步為： 用所述粗掃檢測階段的熱紅外圖像減去沒有熱源激勵的初始圖像，采用在熱源附近加 窗三時刻求振幅、去除噪音熱響應(yīng)的方法進(jìn)行后處理，將所有時刻在特定窗口內(nèi)的響應(yīng)振 幅場進(jìn)行疊加，得到所述全場范圍的去除噪音熱響應(yīng)后的缺陷響應(yīng)溫度場圖像。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 所述優(yōu)化設(shè)計快速移動的線激光作為線狀熱源，進(jìn)一步為：優(yōu)化使用激光打標(biāo)機(jī)，電流 控制在10A，在TBC試件表面匯聚出紅色的直徑在300微米的激光點，控制激光點以直線方 向1000mm/s以上的速度做線狀移動，并以垂直于移動方向進(jìn)行掃描。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 所述構(gòu)造沿線激光方向整體平均的全場定向載波溫度場，進(jìn)一步為： 選取任一時刻的溫度場圖像，將沿平行于線激光方向上的所有像素點的溫度值加和后 取平均值，作為該行的所有點的載波溫度值；在垂直于線激光方向上所有列都執(zhí)行此操作 后，得到構(gòu)造的沿線激光方向整體平均的載波溫度場，具體理論公式如下：TartW (Xl，y,)為t時刻熱像儀采集到的溫度場圖像，m為橫坐標(biāo)像素個數(shù)，η為縱坐標(biāo) 像素個數(shù)，TfltW (x，y)為t時刻構(gòu)造的沿線激光方向整體平均的載波溫度場。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 所述從原始熱紅外圖像中減去全場定向載波溫度場，進(jìn)一步為： 用每一個時刻的溫度場減去沒有熱激勵的溫度場和構(gòu)造的該時刻的定向載波溫度場， 得到該時刻僅含有線激光激發(fā)的噪音減弱的缺陷處的響應(yīng)溫度場，將所有時刻的響應(yīng)溫度 場進(jìn)行加和，得到全場范圍減弱噪音的缺陷響應(yīng)溫度場圖像，具體理論公式如下：Tact⑴（Xi，y.j)為t時刻熱像儀采集到的溫度場圖像，TfitW (X，y)為t時刻構(gòu)造的沿線激 光方向整體平均的載波溫度場，Tj^y)為沒有線激光激勵時的溫度場，為全場 范圍的缺陷響應(yīng)溫度場圖像。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 所述采用在熱源附近加窗三時刻求振幅、去除噪音熱響應(yīng)的方法進(jìn)行后處理，進(jìn)一步 為： 選擇比線激光尺寸略大的固定長方形區(qū)域作為計算窗口，根據(jù)計算窗口的位置選擇掃 描前、掃描中和掃描后三個時刻的溫度場圖像，對計算窗口內(nèi)的每一個像素點的溫度值進(jìn) 行振幅值求解，計算窗口外的振幅場為空，求解公式如下：、>(·γ，少)、'介，少)和?，7)分別為線光源掃描前、掃描中和掃描后三個時刻對 應(yīng)的計算窗口內(nèi)的原始溫度場圖像，Ta(：ta) (X，y)為t時刻計算窗口內(nèi)的直接計算得到的振 幅場圖像； 在計算窗口內(nèi)，將沿平行于線激光方向上的所有像素點的溫度值加和后取平均值作為 該行的所有點的載波溫度值，在計算窗口內(nèi)垂直于線激光方向上所有列都執(zhí)行此操作后， 計算窗口外振幅場為空，具體理論公式如下：Ta(：t⑴(X，y)為t時亥1Η十算窗口內(nèi)直接計算得到的振幅場，m為橫坐標(biāo)的像素個數(shù)，Tfit(t) (X，y)為t時刻計算窗口內(nèi)的構(gòu)造載波振幅場。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于，進(jìn)一步還包括： 將求解得到的振幅場減去構(gòu)造載波振幅平均場，得到每個時刻在特定窗口內(nèi)的僅含有 線激光激發(fā)的缺陷處的響應(yīng)振幅場，對所有時刻的響應(yīng)振幅場進(jìn)行疊加，得到全場范圍去 除噪音后的的缺陷響應(yīng)振幅場，具體理論公式如下：Ta(：t⑴(X，y)為t時亥1Η十算窗口內(nèi)直接計算得到的振幅場，Tfita)(X，y)為t時亥iji十算窗 口內(nèi)的構(gòu)造載波振幅場，Trasult2(x,y)為全場范圍去掉噪音后僅有缺陷響應(yīng)振幅場圖像。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱波成像方法， 其特征在于， 所述自適應(yīng)變權(quán)重濾窗方法，進(jìn)一步為： 根據(jù)試件的形狀和溫度噪音程度，構(gòu)造與試件形狀一致全新的加權(quán)邊緣載波場，僅含 有缺陷響應(yīng)的溫度場和邊緣載波溫度場選取適當(dāng)?shù)谋壤嗉樱玫綔p去邊緣噪音的缺陷溫 度響應(yīng)圖像，缺陷響應(yīng)溫度場計算公式如下所示； Tresuita(x,y) =Tact (x,y) - [Tact (x,y) (1-ff) +Tflt (x,y)ff] Tart(x，y)為含有缺陷信息的溫度場圖像或振幅場圖像，Tflt(x，y)為構(gòu)造的載波溫度場 或載波振幅場，W為選擇適當(dāng)?shù)谋壤?；_1?3(Χ，7)為采用自適應(yīng)變權(quán)重濾窗的方法后全場 范圍去除包括邊緣噪音在內(nèi)所有噪音影響的缺陷響應(yīng)溫度場圖像。10. 根據(jù)權(quán)利要求1~9之任一所述一種適用于TBC脫粘缺陷快速檢測線激光掃描熱 波成像方法，其特征在于， 所述細(xì)掃檢測階段的處理過程為： 針對粗掃檢測階段檢測出排除噪音點的溫度增高疑似缺陷微區(qū)域，在該微區(qū)域內(nèi)進(jìn)行 提高功率的細(xì)掃描，在微區(qū)域內(nèi)，將快速掃描的線激光看作是面激光脈沖激勵，對于采集到 的熱紅外圖像，優(yōu)化脈沖相位法，在時間序列上進(jìn)行傅里葉變換，得到去除噪音后信噪比較 尚僅含有缺陷響應(yīng)的振幅場和相位場。
【專利摘要】本申請公開適用于TBC脫粘缺陷快速檢測的線激光掃描熱波成像方法，包括：優(yōu)化設(shè)計快速移動的線激光作為線狀熱源，使用所述線狀熱源在TBC試件表面進(jìn)行掃描激勵，在粗掃檢測階段對試件表面進(jìn)行大范圍線狀快速掃描，采集獲得粗掃檢測階段的熱紅外圖像，并進(jìn)行熱紅外圖像分析；對于發(fā)現(xiàn)疑似缺陷的微區(qū)域進(jìn)行細(xì)掃描，獲得細(xì)掃檢測階段的熱紅外圖像。本發(fā)明不僅能對檢測出TBC的脫粘缺陷，而且具有較高的精度，檢測時不會對TBC造成破壞，操作簡便且具有較高效率，還能對系統(tǒng)采集的圖片進(jìn)行后處理。
【IPC分類】G01N25/72
【公開號】CN105301051
【申請?zhí)枴緾N201510794804
【發(fā)明人】劉戰(zhàn)偉, 石文雄, 朱文穎, 謝惠民
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月18日