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红外热成像检测由于非接触、快速诊断、检测面积大等诸多优点被广泛应用于复合材料构件的无损检测。但存在红外图像信噪比低、检测信息源较单一、缺陷量化诊断精度不高等瓶颈问题。基于红外热成像的复合材料构件无损检测的关键在于如何对复杂构件表面温度场进行快速、准确、动态的测量,以及如何对采集的红外温度场信息有效处理获得复合材料缺陷的定性、定量检测结果。因此该项目积极开展基于红外、可见光、深度多源异构信号处理和融合互补的复合材料构件无损检测技术研究。在红外无损探测过程中的信息采集、信息优化、信息分析三个重要环节进行创新理论研究。首先,探索长波红外成像系统的噪声产生机理和特征分布规律,提出红外信号固定模式噪声的补偿算法和低像素特征重建模型,解决制约红外热成像仪器工作性能的瓶颈问题。其次,探索多源异构数据中互信息特征的构建机制,研究复杂场景中多源异构数据的时空精确匹配方法,支持红外温度测量任务中信息采集方式的维度扩展。最后,探索多源信息的融合互补方法,研究基于大数据深度学习的多源信号特征提取技术,提出在复杂背景噪声干扰下微弱/隐形缺陷检测深度网络模型的有效训练方法。研究成果为提升红外温度信号质量和解决缺陷诊断量化问题提供技术途径,可有效提升红外无损检测技术的应用范围和诊断精度。项目研究成果共发表/录用SCI论文15篇(JCR Q1论文3篇),英文著作章节1章,EI论文2篇。其中1篇论文被Applied Optics期刊选为2018年6月的编辑精选论文(Editor's Pick Paper),1篇论文被Optics Express期刊选为2018 Top Downloaded Articles In Imaging Systems and Displays,并应邀在国内测试领域期刊《振动、测试与诊断》上发表题为“红外热成像信号处理技术的研究进展”的专家论坛特邀论文。相关科研成果获得国内外相关领域专家关注,目前与中国航天科工集团二院二部、华为科技有限公司,法国ULIS(欧洲最大红外芯片制造厂商)积极开展科研合作。 2100433B
红外热成像检测由于非接触、快速诊断、检测面积大等优点应用于复合材料构件的无损检测,但存在缺陷量化诊断精度不高的瓶颈问题。为此,本项目旨在探索红外图像的有效处理分析方法,在提升采集红外温度信号质量的同时探索复合材料缺陷诊断定量化的有效途径。首先,针对红外检测过程中的外源加热空间不均匀的问题,分析其形成机理和导致信号偏移的形态规律,提出基于温度场梯度信息最小差异拟合和导向性滤波处理的温度场信号偏移矫正方法,从源头上改善采集红外信号的质量。其次,将观察目标的二维温度场信息和三维深度信息进行像素级准确匹配,研究红外温度场的三维视角补差理论和方法,对不同曲率表面的温度信息进行补偿和重建,实现对复杂结构件温度场的准确测量。最后,研究基于多层脉冲耦合网络的时间域和空间域混合信号分析算法,对动态温度场中构件缺陷产生的局部温度梯度进行精确定位和时域追踪,在此基础上研究复合材料构件的内部缺陷诊断和定量化方法。
你好,红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上,在光学系统和红外探测器之间,有一个...
在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布 ―― 与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,...
红外线测温仪英文译为:Infrared Thermometer . 红外测温技术在生产过程中,在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能...
红外成像检测配电电缆终端缺陷
随着电力系统中电缆数量的增加,电缆运行的可靠性在电力系统的安全运行中占有非常重要的地位。通过红外成像测温技术,可以在不停电的情况下对运行电缆终端进行检测,并能有效的发现电缆终端的发热故障。近年来,随着我国城市及乡村电网改造工作的开展,电力电缆在电力系统中的使用量迅速增加,而电力系统中电缆故障的数量也随之增多,电力电缆的运行质量直接影响到电网的安全。根据天津电网长期以来的运行经验,电缆终端是电缆线路中
红外成像技术在军事上的应用
红外成像技术的发展及应用 阅读人数: 13人页数: 7 页 yangfamingsg 红外成像技术的发展及应用 热成像仪是从对红外线敏感的光敏元件上发展而来,但是光敏元件只能判断有没有红外线, 无法呈现出图像。 在第二次世界大战中交战各国对热成像仪的军事用途表现出了兴趣, 对其 进行了零星的研究和小规模应用 ,1943 年美国就与 RNO 合作生产了一款代号 M12 的机型, 其功能和外观已经能看出热成像仪的雏形, 这应该算是最找的一款热成像仪, 算是热成像仪 的鼻祖。 1952 年,一款非常重要的材料研 -锑化铟被开发出来,这种新的半导体材料促进了红外线热 成像仪的进一步发展。不久之后,德州仪器和 RNO 公司联合开发出了具有实用价值的前视 红外线( Forward looking infrared)热成像仪。这一系统采用的是单原件感光,利用机械装 置控制镜片转动,将光线反射到感光元件
本项目拟对含缺陷自动铺丝复合材料构件的损伤失效机理和承载能力开展研究,针对含间隙、重叠、间隙/重叠、扭曲波纹四种典型纤维铺放缺陷,开展复合材料板壳的损伤演化行为的实验研究;发展典型缺陷相应的损伤断裂力学理论,建立适用的损伤分析模型来分析其损伤演变规律和失效行为;发展变角度铺设、变刚度层合结构的刚度计算理论,提出相应的有限元分析方法;针对预设不同铺放缺陷形式的加筋板壳结构,开展其屈曲和后屈曲过程中的损伤失效行为和承载能力研究,为含缺陷自动铺丝复合材料构件的力学性能评估提供分析工具。
管道超声内检测技术目前面临的突出问题是检测数据量太大,无法实现全部数据的存储和实时处理,无法同时实现多种缺陷快速检测。本课题拟开展基于稀疏采样的超声传感器复合阵列快速检测壁厚变化类缺陷、渗漏孔、轴向及周向裂纹的机理和方法研究。首次提出超声专业字典概念,实现超声检测回波信号最稀疏表达;创新性运用稀疏采样原理,提出超声传感器检测回波信号稀疏采样机理与前端物理实现方法;创新提出稀疏采样值快速解算缺陷回波信号特征参数方法,无需重建检测信号,解决稀疏采样值恢复原始检测信号的时间贪婪性问题;采用超声传感器复合阵列方法,建立阵列空间结构参数与缺陷回波特征参数关联模型,实现稀疏采样条件下不同空间趋向缺陷重构。本课题将为解决目前管道超声内检测技术难题提供科学依据。
以管道缺陷为检测对象,以超声波为检测手段,研究了基于稀疏采样的管道缺陷超声波复合阵列内检测技术,在准确保留超声检测信号特征参数信息的基础上,大幅度减少了检测过程中产生的超声回波信号采集数据量,便于全部检测数据的有效存储和实时处理。结合超声复合阵列传感器,能够快速检测出壁厚变化类、渗漏孔、轴向及周向裂纹多种类型的缺陷。通过本项目的研究,建立了专用的超声专业字典,实现了检测脉冲超声信号的最稀疏表达;在理论上建立了超声检测信号稀疏采样的理论框架,并且采用硬件电路首次实现了超声检测信号物理稀疏采样,突破了传统奈奎斯特采样的局限,电路性能满足设计要求;在不重构原检测信号的基础上,直接由稀疏采样得到的数据解算出了回波信号的声学特征参量,解决了稀疏采样值恢复原始检测信号的时间贪婪性问题;建立了超声传感器复合阵列空间结构参数与缺陷回波特征参数关联模型,实现了稀疏采样条件下不同类型缺陷重构与可视化成像。达到了项目申请时的既定目标。 2100433B