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题名基于激光联动扫描的单目动态三维主动热成像研究
被引量：1
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作者
邓堡元
何赟泽
王洪金
邓群
王耀南
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机构
湖南大学电气与信息工程学院
浙江工业大学信息工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期50-60,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(52377009)
湖南省自然科学基金面上项目(2023JJ30166,2023JJ70004)
湖南省自然科学基金杰出青年基金项目(2022JJ10017)。
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文摘
为了满足对非平面碳纤维复合材料无损检测的需求,文中提出了一种仅使用一台热像仪对运动试件进行主动三维热成像的系统,称为单目动态三维主动热成像。该系统融合了检测对象的三维轮廓与和主动热成像检测,能够对具有复杂几何形状的复合材料试件进行检测,并给出直观的热成像缺陷检查结果。不同于传统的三维主动热成像检测方法需要额外的三维相机获取检测对象表面轮廓信息;该系统不需要独立的三维传感器,而热像仪同时作为三维传感器与温度传感器。为了实现这一功能,在线激光联动扫描热成像的基础上,文中提出了一个统一联动扫描模型和针孔相机投影模型的数学模型,将线激光作为主动热成像的热激励和三维重建的空间编码。在算法中,该模型实现了对重构热图序列和三维形状点云的无特征配准,该配准方法工作快速、稳健,不需要关键点。标准高度试件标定实验结果表明:在1~150mm的高度测量范围,平均误差0.16mm,最大误差不超过0.25 mm。碳纤维进气管实验表明,该方法具有大尺寸碳纤维复合材料三维温度场重建与检测检测能力。文中提出的单目三维动态热成像系统结构简单、工作稳定,可用于在生产线的三维测量、缺陷检测和质量控制。
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关键词
红外无损检测
缺陷检测
激光联动扫描热成像
三维热成像
图像配准
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Keywords
infrared non-destructive inspection
defects detection
laser line scanning thermography
three-dimensional(3D)thermography
image registration
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分类号
TN219
[电子电信—物理电子学]
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题名激光热成像无损检测研究进展(特邀)
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作者
何赟泽
陈琦
王洪金
邓堡元
杨瑞珍
王耀南
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机构
湖南大学电气与信息工程学院
湖南大学土木工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第7期41-56,共16页
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基金
国家自然科学基金项目(52377009)
湖南省自然科学基金面上项目(2023JJ30166,2023JJ70004)。
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文摘
红外热成像是无损检测技术的典型代表。按有无外部激励源,红外热成像可大致分为被动式热成像与主动式热成像两类。其中,以激光作为激励源的主动式热成像,因其输出功率稳定、能量分布均匀、可控性强等诸多优势于近些年得到了广泛的应用。文中首先介绍了激光热成像无损检测系统的构成与激光热成像的分类,并进一步探讨了激光热成像无损检测系统的优化与相关图像处理方法,并从应用角度对现有主要研究工作进行了综述、分析、总结与对比。目前,基于激光热成像的无损检测方法在实际应用过程中存在精度不够,效率偏低,检测对象受限等问题。为提升检测效果,研究人员从激励方式、检测条件、图像处理等方面出发提出了多类优化策略。随着新一代信息技术的发展与检测技术精度要求的提高,激光热成像无损检测从裂纹等表面缺陷的检测,拓展至包括分层、脱粘等内部缺陷检测,从缺陷定性分析拓展至缺陷定量计算,从二维缺陷识别拓展至三维缺陷重构。通过详细分析现有研究,认为提升激光源性能、开发小型便携式激光器、结合智能算法的三维缺陷定量检测等是激光热成像无损检测未来的发展方向。
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关键词
无损检测
激光热成像
缺陷检测
红外图像处理
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Keywords
non-destructive testing
laser thermography
defect detection
infrared image processing
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分类号
TN219
[电子电信—物理电子学]
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