一种基于电阻抗成像的涡流热成像缺陷重构方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电阻抗成像的涡流热成像缺陷重构方法，首先采集加热阶段的热图像序列，通过对热图像序列中的像素点进行曲线拟合，得到温度随时间变换的参考图像，然后从中提取出电流矩阵和磁势矩阵，并根据迭代公式求出满足条件的电导率分布，从而得到表征缺陷的重构图像，实现缺陷形状的识别。实现缺陷形状的识别。实现缺陷形状的识别。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电阻抗成像的涡流热成像缺陷重构方法


[0001]本专利技术属于缺陷检测
，更为具体地讲，涉及一种基于电阻抗成像的涡流热成像缺陷重构方法。

技术介绍

[0002]涡流热成像检测方法以其非接触、检测范围大、检测效率高等优点，广泛应用于金属材料的无损检测领域。带有高频交变电流的线圈在导体试件中感应涡流，用红外热像仪记录下试件表面的加热过程和冷却过程。在有缺陷的区域形成电流聚集，产生高温区，通过高温区检测缺陷所在的位置。
[0003]但是这种方法只能识别缺陷位置，难以对缺陷形状进行量化评估。在航空航天，高速铁路，建筑材料等领域，缺陷的量化评估具有重要意义，可以大大降低发生灾害和事故的概率。
[0004]传统方法通过热图像中的高温区识别缺陷。当涡流遇到缺陷时，会绕过缺陷在缺陷两端聚集，形成高温区。在加热阶段，缺陷两端温度上升快。在冷却阶段，缺陷两端温度下降快。通过温度变化的梯度也可以识别缺陷的位置。但是高温区只存在于缺陷的两端，难以得到缺陷的真实形状。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电阻抗成像的涡流热成像缺陷重构方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、对线圈上电，然后利用线圈对被测试件进行激励，同时利用红外热像仪采集被测试件在加热阶段的原始热图像序列S，每帧图像大小为m*n；(2)、在原始热图像序列S中，对同一位置处的像素点进行温度随时间的拟合曲线，在拟合曲线中选取开始加热阶段中的一个点的斜率作为温度随时间的变化率其中T
ij
表示第i行第j列像素点的温度值，最后根据求取的按照像素点位置构建一幅参考图像；(3)、建立电流矩阵；(3.1)、在参考热图像中，根据热传导公式计算每个像素点的电流幅值J
ij
，i＝1,2,
…
,m，j＝1,2,
…
,n；其中，T
ij
表示第i行第j列像素点的温度值，σ
*
是被测试件电导率，ρ是被测试件密度，C是被测试件的比热容；(3.2)、建立电流矩阵J；(4)、建立磁势矩阵；(4.1)、在参考热图像中，计算每个像素点的磁势A
ij
；其中，I为线圈中的电流，μ0为空气磁导率，C为线圈闭合路径，dl为线圈的矢量长度单元，R
ij
表示第i行第j列像素点到线圈的距离；(4.2)、建立磁势矩阵A；(5)、通过电阻抗成像方法迭代计算每个像素点的电导率σ
ij
；(5.1)、输入初始电导率矩阵σ0；设置角频率ω；设置阈值ε；；设置当前迭代次数k，初始化k＝1；(5.2)、依次遍历参考图像中的每一个像素点，计算第k次迭代的电位矩阵其中，第i
行第j列像素点的电位U
ki,j
满足如下公式：a
i,j
U
ki,j+1
+b
i,j
U
ki
‑
1,j
+c
i,j
U
ki,j
‑1+d
i,j
U
ki+1,j
+e
i,j
U
ki,j
＝f
i,j
其中，参数a
i,j
、b
...

【专利技术属性】
技术研发人员：白利兵，张旭，任超，梁一平，张睿恒，段勇，邵晋梁，郑亚莉，程玉华，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：