用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010149783.5 (22)申请日 2020.03.06 (71)申请人 暨南大学 地址 510632 广东省广州市天河区黄埔大 道西601号 (72)发明人 宁志华黄勇 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 郑浦娟 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 5/50(2006.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06K 9/62(2006.01) G。

2、06T 7/00(2017.01) G01N 25/72(2006.01) (54)发明名称 用于复合材料分层损伤检测的热像数据处 理方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于复合材料分层损伤 检测的热像数据处理方法， 包括先获取含分层损 伤的复合材料层合板被测试件的热像图序； 将每 一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰 度矩阵中的灰度最大值； 然后根据热像图序的温 度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值 变化不稳定的热像图， 得到优化后的热像图序； 再对优化后的热像图序列进行热像重构， 得到重 构后的热像图。 在得到重构后的热像图之后， 还 包括判断重构后的热像图是否存在加热不均。

3、， 根 据重构后的热像图的灰度值分布规律， 消除加热 不均的影响； 对热像图进行图像分割， 最终获得 高信噪比的损伤图像。 本发明能够简单有效地处 理热像数据， 提高对复合材料分层损伤的识别能 力和检测精度。 权利要求书2页 说明书6页 附图12页 CN 111429367 A 2020.07.17 CN 111429367 A 1.一种用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1、 获取含分层损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序； S2、 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰度矩阵中的灰度最大值； S3、 根据热像图序的温度最大值分布规律， 。

4、剔除热像图序中灰度最大值变化不稳定的 热像图， 得到优化后的热像图序； S4、 对优化后的热像图序列进行热像重构， 得到重构后的热像图。 2.一种用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1、 获取含分层损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序； S2、 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰度矩阵中的灰度最大值； S3、 根据热像图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳定的 热像图， 得到优化后的热像图序； S4、 对优化后的热像图序列进行热像重构， 得到重构后的热像图； S5、 判断重构后的热像图是否存在加热不均， 根据重构后。

5、的热像图的灰度值分布规律， 消除加热不均的影响； S6、 对热像图进行图像分割， 最终获得高信噪比的损伤图像。 3.根据权利要求1或2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征 在于， 在步骤S1中， 利用红外热像仪采集得到热像图序； 在步骤S2中， 利用MATLAB将热像图 转化为灰度矩阵。 4.根据权利要求1或2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征 在于， 所述方法应用于反射式脉冲热成像损伤检测装置， 复合材料为碳纤维增强复合材料。 5.根据权利要求1或2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征 在于， 复合材料层合板被测试件含有一个。

6、或者一个以上不同形状、 尺寸的分层损伤。 6.根据权利要求1或2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征 在于， 在步骤S3中， 热像图序的温度最大值分布规律是指： 加热初始阶段以及降温结束阶 段， 由于环境及其他相关因素的影响， 试件表面温度分布呈现一定的随机性， 温度最大值并 不总是出现在一个区域， 理想脉冲加热情况下， 温度最大值应始终出现在试件损伤部位对 应的表面区域； 根据热像图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳定的热像 图， 得到优化后的热像图序， 过程如下： 根据每一帧热像图的灰度矩阵中灰度最大值Gmax的坐标(X， Y)， 灰度矩阵中的。

7、灰度最 大值代表热像图中的温度最大值； 将每一帧热像图的灰度最大值的X坐标和Y坐标分别按照时间顺序绘制出散点图； 根据散点图显示的X坐标和Y坐标随时间变化的规律， 将坐标随时间变化不稳定的热像 图剔除， 其余的作为优化后的热像图序。 7.根据权利要求1或2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征 在于， 在步骤S4中， 热像重构是指对优化后的热像图序进行基于SDV的主成分分析， 具体为： 设V为反映温度分布信息的矩阵， 提取出V的第三主成分， 利用第三主成分对热像图进行重 构。 8.根据权利要求2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征在 权利要求书 1/2。

8、 页 2 CN 111429367 A 2 于， 在步骤S5中， 绘制重构后的热像图的灰度值分布直方图， 根据灰度直方图的轮廓判断重 构后的热像图是否存在加热不均： (1)直方图轮廓为两个波峰的情形： 此时一个波峰代表无损区域温度， 一个波峰代表损 伤区域， 说明重构热像图质量较好， 不存在加热不均或者受加热不均影响小； (2)直方图轮廓为三个波峰的情形： 此时三个波峰分别为无损区、 损伤区以及不均匀加 热区， 说明检测过程出现加热不均匀的情况。 9.根据权利要求8所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征在 于， 在步骤S5中， 根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 消除加热。

9、不均的影响， 具体是指： 针对于直方图轮廓为三个波峰的情形， 根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 找出 灰度矩阵的灰度值众数； 然后将重构后的热像图的灰度矩阵减去灰度值众数， 以此将灰度 矩阵的直方图变为两个波峰的情形， 其中， 无损区和不均匀加热区划为一个波峰， 损伤区即 为另一个波峰。 10.根据权利要求2所述的用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 其特征在 于， 在步骤S6中， 采用阈值法进行图像分割， 具体是用减去灰度值众数后的灰度矩阵对热像 图进行阈值分割， 然后再进行热像重构， 获得最终的损伤图像。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111429367 A 3 用于复合材。

10、料分层损伤检测的热像数据处理方法 技术领域 0001 本发明涉及损伤检测技术领域， 特别涉及一种用于复合材料分层损伤检测的热像 数据处理方法。 背景技术 0002 脉冲热成像作为一种非接触的检测手段， 广泛应用于航空航天、 机械、 医疗、 石化 等领域， 与其他常规检测手段相比， 它具有快速、 无需耦合、 大面积检测的特点。 脉冲热成像 损伤检测是基于热传导理论和热辐射原理。 当热脉冲作用于含损伤的试件表面之后， 热量 向试件内部传递， 由于损伤部位与无损区的导热性能不同， 从而引起试件表面温度分布出 现不均匀现象， 利用红外热像仪采集表面温度分布信息， 并以热像图的形式记录下来。 0003 。

11、由于在采集热像图的过程中， 热像信号容易受到环境噪声及加热不均匀等因素影 响， 导致热像图的损伤区与无损区的对比度差、 信噪比低， 极大地降低了脉冲热成像技术对 损伤的识别能力和检测精度。 0004 因此， 对采集的原始热像图序进行热像重构是脉冲热成像损伤检测技术中至关重 要的环节， 而能否重构出高清晰度、 高检测精度的热像， 取决于能否有效消除环境噪声和加 热不均匀的影响。 发明内容 0005 本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足， 提供一种用于复合材料分层 损伤检测的热像数据处理方法， 该方法可以简单有效地剔除受加热条件及环境因素影响大 的热像图， 优化热像数据。 0006 本发明。

12、的第二目的在于提供一种用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方 法， 该方法可以获得高对比度和高信噪比的损伤热像， 提高对复合材料分层损伤的识别能 力和检测精度。 0007 本发明的第一目的通过下述技术方案实现： 一种用于复合材料分层损伤检测的热 像数据处理方法， 包括如下步骤： 0008 S1、 获取含分层损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序； 0009 S2、 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰度矩阵中的灰度最大值； 0010 S3、 根据热像图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳 定的热像图， 得到优化后的热像图序； 0011 S4、 对优化后的热像。

13、图序列进行热像重构， 得到重构后的热像图。 0012 本发明的第二目的通过下述技术方案实现： 一种用于复合材料分层损伤检测的热 像数据处理方法， 包括如下步骤： 0013 S1、 获取含分层损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序； 0014 S2、 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰度矩阵中的灰度最大值； 0015 S3、 根据热像图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳 说明书 1/6 页 4 CN 111429367 A 4 定的热像图， 得到优化后的热像图序； 0016 S4、 对优化后的热像图序列进行热像重构， 得到重构后的热像图； 0017 S5、 。

14、判断重构后的热像图是否存在加热不均， 根据重构后的热像图的灰度值分布 规律， 消除加热不均的影响； 0018 S6、 对热像图进行图像分割， 最终获得高信噪比的损伤图像。 0019 优选的， 在步骤S1中， 利用红外热像仪采集得到热像图序； 在步骤S2中， 利用 MATLAB将热像图转化为灰度矩阵。 0020 优选的， 所述方法应用于反射式脉冲热成像损伤检测装置， 复合材料为碳纤维增 强复合材料。 0021 优选的， 复合材料层合板被测试件含有一个或者一个以上不同形状、 尺寸的分层 损伤。 0022 优选的， 在步骤S3中， 热像图序的温度最大值分布规律是指： 加热初始阶段以及降 温结束阶段，。

15、 由于环境及其他相关因素的影响， 试件表面温度分布呈现一定的随机性， 温度 最大值并不总是出现在一个区域， 理想脉冲加热情况下， 温度最大值应始终出现在试件损 伤部位对应的表面区域； 0023 根据热像图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳定的 热像图， 得到优化后的热像图序， 过程如下： 0024 根据每一帧热像图的灰度矩阵中灰度最大值Gmax的坐标(X， Y)， 灰度矩阵中的灰 度最大值代表热像图中的温度最大值； 0025 将每一帧热像图的灰度最大值的X坐标和Y坐标分别按照时间顺序绘制出散点图； 0026 根据散点图显示的X坐标和Y坐标随时间变化的规律， 将坐标随时间。

16、变化不稳定的 热像图剔除， 其余的作为优化后的热像图序。 0027 优选的， 在步骤S4中， 热像重构是指对优化后的热像图序进行基于SDV的主成分分 析， 具体为： 设V为反映温度分布信息的矩阵， 提取出V的第三主成分， 利用第三主成分对热 像图进行重构。 0028 优选的， 在步骤S5中， 绘制重构后的热像图的灰度值分布直方图， 根据灰度直方图 的轮廓判断重构后的热像图是否存在加热不均： 0029 (1)直方图轮廓为两个波峰的情形： 此时一个波峰代表无损区域温度， 一个波峰代 表损伤区域， 说明重构热像图质量较好， 不存在加热不均或者受加热不均影响小； 0030 (2)直方图轮廓为三个波峰的。

17、情形： 此时三个波峰分别为无损区、 损伤区以及不均 匀加热区， 说明检测过程出现加热不均匀的情况。 0031 更进一步的， 在步骤S5中， 根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 消除加热不均 的影响， 具体是指： 0032 针对于直方图轮廓为三个波峰的情形， 根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 找出灰度矩阵的灰度值众数； 然后将重构后的热像图的灰度矩阵减去灰度值众数， 以此将 灰度矩阵的直方图变为两个波峰的情形， 其中， 无损区和不均匀加热区划为一个波峰， 损伤 区即为另一个波峰。 0033 优选的， 在步骤S6中， 采用阈值法进行图像分割， 具体是用减去灰度值众数后的灰 度矩阵对热像图进行。

18、阈值分割， 然后再进行热像重构， 获得最终的损伤图像。 说明书 2/6 页 5 CN 111429367 A 5 0034 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果： 0035 (1)本发明用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 包括先获取含分层 损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序； 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并 提取出灰度矩阵中的灰度最大值； 然后根据热像图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图 序中灰度最大值变化不稳定的热像图， 得到优化后的热像图序； 再对优化后的热像图序列 进行热像重构， 得到重构后的热像图。 本发明方法能够简单有效地剔除受加热条件及环境 因素影响大。

19、的热像图， 优化热像数据， 提高后续数据处理的效率和精度。 0036 (2)本发明方法在得到重构后的热像图之后， 还对重构后的热像图是否存在加热 不均进行判断， 根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 消除加热不均的影响， 图像分割得 到的损伤图像对比度和信噪比高， 因此有效提高了对复合材料分层损伤的识别能力和检测 精度。 0037 (3)本发明方法适用所有的脉冲热成像检测， 尤其可以应用于简单、 低成本的脉冲 热成像损伤检测装置， 所采集的热像图序能够准确区分出损伤区、 不均匀加热区和无损区， 从而有效消除不均匀加热噪声的影响， 与已有的利用复杂精密的热脉冲控制系统消除加热 不均匀噪声的方法相。

20、比， 更为有效和简便， 大大降低了检测装置的造价， 值得推广。 附图说明 0038 图1是本发明实施例1用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法的流程图。 0039 图2是脉冲热成像损伤检测装置的示意图。 0040 图3是本发明实施例2用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法的流程图。 0041 图4是本发明第一个被测试件的热像图序。 0042 图5(a)和图5(b)是第一个被测试件在不同时间下的灰度值最大值散点图。 0043 图6是第一个被测试件的重构后的灰度图。 0044 图7是第一个被测试件的灰度直方图。 0045 图8(a)和图8(b)是第一个被测试件的热像图序优化前后的效果对比图。

21、。 0046 图9(a)和图9(b)是第二个被测试件在不同时间下的灰度值最大值散点图。 0047 图10是第二个被测试件的重构后的灰度图。 0048 图11是第二个被测试件的灰度直方图。 0049 图12是第二个被测试件的灰度矩阵减去其众数后的灰度直方图。 0050 图13(a)和图13(b)是第二个被测试件的热像图序优化前后的效果对比图。 0051 图14(a)和图14(b)是第三个被测试件在不同时间下的灰度值最大值散点图。 0052 图15是第三个被测试件的重构后的灰度图。 0053 图16是第三个被测试件的灰度直方图。 0054 图17(a)和图17(b)是第三个被测试件的热像图序优化前。

22、后的效果对比图。 具体实施方式 0055 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限 于此。 0056 实施例1 说明书 3/6 页 6 CN 111429367 A 6 0057 本实施例公开了一种用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 如图1所 示， 包括如下步骤： 0058 S1、 获取含分层损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序。 复合材料层合板被 测试件可参见图2， 该被测试件1可以含有一个或者一个以上不同形状、 尺寸的分层损伤2。 0059 S2、 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰度矩阵中的灰度最大值。 0060 S3、 根据热像。

23、图序的温度最大值分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳 定的热像图， 得到优化后的热像图序。 0061 其中， 热像图序的温度最大值分布规律是指： 加热初始阶段以及降温结束阶段， 由 于环境及其他相关因素的影响， 试件表面温度分布呈现一定的随机性， 温度最大值并不总 是出现在一个区域， 理想脉冲加热情况下， 温度最大值应始终出现在试件损伤部位对应的 表面区域。 0062 热像图序的优化过程如下： 0063 根据每一帧热像图的灰度矩阵中灰度最大值Gmax的坐标(X， Y)， 灰度矩阵中的灰 度最大值代表热像图中的温度最大值； 0064 将每一帧热像图的灰度最大值的X坐标和Y坐标分别按照时间。

24、顺序绘制出散点图； 0065 根据散点图显示的X坐标和Y坐标随时间变化的规律， 将坐标随时间变化不稳定的 热像图剔除， 其余的作为优化后的热像图序。 0066 S4、 对优化后的热像图序列进行热像重构， 得到重构后的热像图。 0067 在本实施例中， 热像重构是指对优化后的热像图序进行基于SDV(奇异值分解)的 主成分分析， 具体为： 设V为反映温度分布信息的矩阵， 提取出V的第三主成分， 利用第三主 成分对热像图进行重构。 0068 本实施例方法可应用于反射式脉冲热成像损伤检测装置中， 如图2所示， 该装置具 有计算机3、 连接计算机的光源控制器4和红外热像仪5、 连接光源控制器的两盏闪光灯。

25、6。 光 源控制器可用来控制闪光灯照向被测试件1的光照强度， 红外热像仪可用来采集得到热像 图序， 计算机可以利用MATLAB将热像图转化为灰度矩阵。 复合材料可以为碳纤维增强复合 材料。 0069 实施例2 0070 本实施例公开了一种用于复合材料分层损伤检测的热像数据处理方法， 如图3所 示， 包括如下步骤： 0071 S1、 获取含分层损伤的复合材料层合板被测试件的热像图序。 复合材料层合板被 测试件1可以含有一个或者一个以上不同形状、 尺寸的分层损伤2。 0072 S2、 将每一帧热像图转化为对应的灰度矩阵， 并提取出灰度矩阵中的灰度最大值。 0073 S3、 根据热像图序的温度最大值。

26、分布规律， 剔除热像图序中灰度最大值变化不稳 定的热像图， 得到优化后的热像图序， 过程如下： 0074 根据每一帧热像图的灰度矩阵中灰度最大值Gmax的坐标(X， Y)， 灰度矩阵中的灰 度最大值代表热像图中的温度最大值； 0075 将每一帧热像图的灰度最大值的X坐标和Y坐标分别按照时间顺序绘制出散点图； 0076 根据散点图显示的X坐标和Y坐标随时间变化的规律， 将坐标随时间变化不稳定 (散点波动幅度大)的热像图剔除， 其余的作为优化后的热像图序。 说明书 4/6 页 7 CN 111429367 A 7 0077 S4、 对优化后的热像图序列进行热像重构， 即对优化后的热像图序进行基于S。

27、DV (奇异值分解)的主成分分析， 先设V为反映温度分布信息的矩阵， 提取出V的第三主成分， 然 后利用第三主成分对热像图进行重构， 以此得到重构后的热像图。 0078 S5、 绘制重构后的热像图的灰度值分布直方图， 根据灰度直方图的轮廓判断重构 后的热像图是否存在加热不均， 通常直方图轮廓为两个波峰或三个波峰： 0079 (1)直方图轮廓为两个波峰的情形： 此时一个波峰代表无损区域温度， 一个波峰代 表损伤区域， 说明重构热像图质量较好， 不存在加热不均或者受加热不均影响小； 0080 (2)直方图轮廓为三个波峰的情形： 此时三个波峰分别为无损区、 损伤区以及不均 匀加热区， 说明检测过程出。

28、现加热不均匀的情况。 0081 然后根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 消除加热不均的影响， 过程如下： 0082 针对于直方图轮廓为三个波峰的情形， 根据重构后的热像图的灰度值分布规律， 找出灰度矩阵的灰度值众数， 灰度值众数即为灰度直方图最高波峰对应的灰度值， 此灰度 值对应热像图的无损区或者不均匀加热区； 0083 将重构后的热像图的灰度矩阵减去灰度值众数， 无损区和不均匀加热区划为一个 波峰， 损伤区即为另一个波峰， 实现将损伤区与无损区及不均匀加热区分割开来， 使灰度矩 阵的直方图变为两个波峰的情形， 完成对加热不均影响的消除。 0084 S6、 对热像图进行图像分割， 最终获得高。

29、信噪比的损伤图像。 本实施例具体是采用 阈值法进行图像分割， 先用减去灰度值众数后的灰度矩阵对热像图进行阈值分割， 然后再 进行热像重构， 获得最终的损伤图像。 0085 本实施例复合材料为碳纤维增强复合材料， 含分层损伤的复合材料层合板的制作 过程具体为： 将碳纤维增强复合材料预浸料按(45 /0 /-45 /90 )6铺设顺序堆叠(层合板 按照45度、 0度、 -45度、 90度的铺设顺序连续铺设6次， 共24层)， 并在第8/9层间插入特氟龙 薄膜模拟层合板分层损伤， 加压制成纤维增强复合材料层合板。 0086 本实施例方法可应用于反射式脉冲热成像损伤检测装置中， 如图2所示， 该装置具。

30、 有计算机3、 连接计算机的光源控制器4和红外热像仪5、 连接光源控制器的两盏闪光灯6。 光 源控制器可用来控制闪光灯照向被测试件1的光照强度， 红外热像仪可用来采集得到热像 图序， 该仪器的采集频率为15帧/秒， 试验时长为20秒(加热降温各10秒)。 0087 本实施例制作有三个被测试件， 第一个被测试件是在第8/9层间插入边长为20mm 的正方形特氟龙薄膜模拟层合板分层损伤。 如图4所示为第一被测试件的热像图， 共采集有 295帧热像图， 计算机可以利用MATLAB将热像图转化为灰度矩阵， 绘制出如图5(a)和图5(b) 所示的不同时间(表示为灰度矩阵序号)下的灰度值最大值Gmax散点图。

31、。 由图5(a)和图5(b) 可得， 前103帧图像以及第244帧后的图像， 其灰度矩阵最大值Gmax的坐标变化最大， 说明背 景噪声较大， 因此需要剔除， 第104第244帧即为需要保留的图像， 由此可得到优化的热像 图序为No.104-No.244帧图像。 热像重构得到图6， 从图6可以看出， 图中中心位置具有一个 白色方块， 白色方块对应为第一个被测试件内的正方形特氟龙薄膜。 重构后的热像图的灰 度直方图如图7所示， 其轮廓为两个波峰， 分别代表无损区和损伤区对应灰度值， 可见， 加热 不均匀造成的影响较小。 0088 图8(a)和图8(b)分别为利用优化前和优化后的热像图序进行重构的损。

32、伤热像， 两 者对比可见， 优化后的重构热像中损伤区与无损区的对比度显著提高， 其信噪比也显著提 说明书 5/6 页 8 CN 111429367 A 8 高。 0089 第二个被测试件是在第8/9层间插入边长为20mm的正方形特氟龙薄膜模拟层合板 分层损伤， 且还受到不均匀加热的影响， 红外热像仪共采集有297帧热像图。 图9(a)和图9 (b)为不同时间下的灰度值最大值Gmax散点图， 剔除前100帧以及第250帧后的图像， 获得优 化后的热像图序为No.101-No.250。 0090 图10为重构后的热像图， 图10中存在明显的加热不均匀导致的 “热斑” ， 即不均匀 加热区7。 图1。

33、1为重构后的热像图的灰度直方图， 图11中具有三个波峰， 即无损区、 不均匀加 热区和损伤区， 图12为消除加热不均匀影响后的灰度直方图， 具有两个波峰， 即无损区和损 伤区。 图13(a)为直接进行阈值分割得到的热像图， 图13(b)为灰度矩阵减去众数后再进行 阈值分割的热像图。 由图13(a)和图13(b)对比可得， 减去众数后的图像损伤区与无损区的 对比度更高。 0091 第三个被测试件是在第8、 9层间分别插入边长为20mm的正方形特氟龙薄膜和直径 为20mm的圆形特氟龙薄膜模拟层合板的两个分层损伤， 第三个被测试件共采集有295帧热 像图。 图14为不同时间下的灰度值最大值Gmax散。

34、点图， 可以看出， 前107张图像以及270张之 后的图像， 它们的灰度矩阵最大值所在位置变化较大， 因此剔除前107张图像以及270张之 后的图像。 0092 重构后的灰度图像如图15所示， 图15中具有一个白色方块和一个白色圆形， 代表 两个分层损伤。 重构后的热像图的灰度直方图如图16所示， 由于加热不均匀造成的影响较 小， 直接使用阈值法对图像作分割就可以得到清晰的二值图像。 图17(a)和图17(b)分别为 采用优化前及优化后的灰度图序列进行阈值分割后的二值图像， 可见， 图17(b)更清晰， 对 比度和信噪比更强。 0093 综上所述， 本实施例方法可以利用热像图温度最大值位置的变。

35、化规律， 简单、 有效 地剔除受加热条件及环境因素影响大的热像， 对热像图序进行显著的优化。 此外， 根据灰度 值分布的概率， 准确区分损伤区、 不均匀加热区和无损区， 能够有效消除不均匀加热噪声的 影响， 不需要复杂精密的热脉冲控制系统， 就能获得高对比度和高信噪比的损伤热像。 0094 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说明书 6/6 页 9 CN 111429367 A 9 图1 图2 说明书附图 1。

36、/12 页 10 CN 111429367 A 10 图3 说明书附图 2/12 页 11 CN 111429367 A 11 图4 图5(a) 说明书附图 3/12 页 12 CN 111429367 A 12 图5(b) 图6 说明书附图 4/12 页 13 CN 111429367 A 13 图7 图8(a) 说明书附图 5/12 页 14 CN 111429367 A 14 图8(b) 图9(a) 说明书附图 6/12 页 15 CN 111429367 A 15 图9(b) 图10 说明书附图 7/12 页 16 CN 111429367 A 16 图11 图12 说明书附图 8/12 页 17 CN 111429367 A 17 图13(a) 图13(b) 说明书附图 9/12 页 18 CN 111429367 A 18 图14(a) 图14(b) 说明书附图 10/12 页 19 CN 111429367 A 19 图15 图16 说明书附图 11/12 页 20 CN 111429367 A 20 图17(a) 图17(b) 说明书附图 12/12 页 21 CN 111429367 A 21 。