发明名称 基于时序热图加权叠加的红外无损检测方法
摘要 本发明公开了一种基于时序热图加权叠加的红外无损检测方法。首先,使用红外热像仪实时采集加热试件降温过程时序热图,并对采集的时序热图进行灰度化,获得时序灰度图;其次,以时序灰度图中缺陷区域和正常区域灰度差值的加权和为目标函数,采用遗传算法优化加权系数,使目标函数值最大;最后,基于该加权系数对时序灰度图进行加权叠加,获得突显缺陷特征信息的叠加图用于红外无损检测。
申请公布号 CN103728313B 申请公布日期 2016.03.02
申请号 CN201310736898.4 申请日期 2013.12.27
申请人 华东交通大学 发明人 周建民;李鹏;胡林海;刘正平;杨君;万琪
分类号 G01N21/88(2006.01)I 主分类号 G01N21/88(2006.01)I
代理机构 南昌新天下专利商标代理有限公司 36115 代理人 施秀瑾
主权项  一种基于时序热图加权叠加的红外无损检测方法,其特征在于:技术方案主要包括下列步骤:第一步骤:采用热激励源加热试件,设定热激励源与试件的位置及距离,确定加热时间,对试件缺陷面均匀加热;第二步骤:试件加热后,设定红外热像仪与试件的位置及距离,选择采集周期,通过红外热像仪自动采集试件降温过程的红外时序热图,采集过程中保证红外热像仪与试件位置不变,且视场刚好覆盖试件缺陷面;第三步骤:对采集的红外时序热图进行灰度化,获得时序灰度图;提取时序灰度图中正常和缺陷区域的灰度值,并以该灰度差值的加权和构建目标函数,目标函数<i>f</i>的表达式如下:<img file="dest_path_image002.GIF" wi="121" he="46" />(<i>i</i><i>=1、2、3…N</i>)                  (1)式中,<i>N</i>为时序热图的帧数,<i>α<sub>i</sub></i>为加权系数,<i>X<sub>i</sub></i>为缺陷区域的灰度平均值,<i>Y<sub>i</sub></i>为正常区域的灰度平均值;第四步骤:采用遗传算法优化加权系数,使目标函数值达到最大值,具体步骤包括:步骤一:初始化参数,设定种群规模<i>M</i>、交叉和变异概率参数,设计迭代次数终止条件,步骤二:初始化父代种群,生成<i>M</i>×<i>N</i>维随机加权系数构成初始父代种群,其中,<i>M</i>为种群个体的数量,<i>N</i>为种群个体的维数,生成<i>M</i>个种群个体,每个个体为<i>N</i>维向量,步骤三:计算目标函数,以时序灰度图正常和缺陷区域灰度差值的加权和构建目标函数,<img file="944164dest_path_image002.GIF" wi="121" he="46" />(<i>i</i><i>=1、2、3…N</i>),计算目标函数值,并判断终止条件,步骤四:计算适应度,根据目标函数值计算适应度,步骤五:生成优选池,根据适应度值对父代种群进行选择和复制,生成优选池,步骤六:二进制编码,采用二进制码表示优选池中个体,步骤七:生成子代种群,根据交叉和变异概率,利用单点算子对优选池个体的二进制码进行交叉和变异运算,生成子代种群,步骤八:重复步骤三至步骤七,直至满足迭代终止条件为止;第五步骤:根据最优加权系数,对所有的时序灰度图进行加权,然后再进行叠加及归一化处理,获得突显缺陷特征信息的加权叠加灰度图。
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