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原文传递一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法

专利名称：	一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法
摘要：	本发明属于红外热像无损检测技术领域，并具体公开了一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法。该方法包括获得金属构件的红外图像并进行滤波去噪处理，然后设定阈值获得二值化图像；标记腐蚀区域和未腐蚀区域，并绘制腐蚀区域的轮廓；根据腐蚀区域的轮廓提取二值化图像中腐蚀区域的掩模，使用该掩模在红外图像中计算腐蚀区域的温度；将腐蚀区域的温度输入温度腐蚀深度转化模型，获得金属构件的腐蚀深度。本发明提供的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，只需对红外图像进行处理，并根据温度腐蚀深度转化模型便可从三个方面具体描述金属构件的腐蚀情况，包括腐蚀位置、腐蚀面积和腐蚀深度，从而实现了对金属构件的腐蚀情况进行定性和定量分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	华中科技大学
发明人：	朱彬;张天寅;贾若愚;王凯;刘勇;张宜生;王梁;唐铭基
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910316762.5
公开号：	CN110057745A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	曹葆青;李智
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： S1获得金属构件的红外图像并进行滤波去噪处理，然后设定阈值获得所述红外图像的二值化图像； S2根据所述二值化图像中各像素与其相邻像素的连通性，标记腐蚀区域和未腐蚀区域，并绘制所述腐蚀区域的轮廓； S3根据所述腐蚀区域的轮廓提取所述二值化图像中腐蚀区域的掩模，使用该掩模在所述红外图像中计算所述腐蚀区域的温度； S4将所述腐蚀区域的温度输入温度腐蚀深度转化模型，获得所述金属构件的腐蚀深度。 2.如权利要求1所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S1中，采用边缘保留滤波的方法进行滤波去噪处理。 3.如权利要求1或2所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S1中，采用Otsu二值化算法或最大归一化温差法获得所述红外图像的二值化图像。 4.如权利要求1～3任一项所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述腐蚀区域的温度包括所述腐蚀区域中各像素点的温度、所述腐蚀区域的平均温度或所述腐蚀区域的最大温度。 5.如权利要求1所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S4中，所述温度腐蚀深度转化模型中腐蚀深度的隐式函数为：式中，Ak为傅里叶展开的第k个系数，βk为第k个特征值，Bk为傅里叶展开的第k个系数，γk为第k个特征值，其是关于腐蚀深度的函数，τ为加热时间，a1为腐蚀层的热扩散率，a2为未腐蚀层的热扩散率，δ为金属构件的厚度，t0为金属构件的初始温度，tf为加热温度，λ1为腐蚀层的金属热导率，λ2为未腐蚀层的金属热导率，h为金属构件的表面传热系数，Tb为未腐蚀区域的温度，T1为腐蚀区域的温度。 6.如权利要求5所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S4中，所述温度腐蚀深度转化模型的构建方法包括如下子步骤： S41构建未腐蚀区域的模型，获得未腐蚀区域的温度Tb为： S42构建腐蚀深度为Dep的腐蚀区域的模型，获得该腐蚀区域的温度T1为： S43根据公式(二)和公式(三)获得腐蚀深度Dep的隐式函数为： 7.如权利要求1所述所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括根据所述腐蚀区域的轮廓计算所述腐蚀区域的面积。
所属类别：	发明专利