● 摘要
近年来，振动红外热像法由于其突出优势正在受到越来越多的重视。振动红外热像法取得的热像序列数据相对其他激励方式的结果有其特殊性。
本文分析了红外无损检测试验中的常见影响因素，对红外热像图的评价标准和常见噪声进行了说明，总结了振动红外无损检测热像序列的特点。还对红外图像单帧处理算法、四种热激励方式对应的专用序列算法的原理和处理过程做了阐述，并对振动红外图像进行相应处理，探讨了这些算法对振动红外图像的适用性和特殊性。其中单帧图像处理方法有：图像灰度变换，图像平滑处理，图像边缘检测和形态学处理四个方面；热像序列处理方法：脉冲热像法系列处理方法（奇异值分解法、主分量分析法、因子分析法等7种），调制热像法序列处理算法（四点法及平均四点法、频域算法及向量相似度算法3大类）。
针对不同检测条件下获得的不同质量的振动红外热像实验数据，本文还提出了一种新的基于直方图参数估计的算法对缺陷信号进行增强。首先对热像序列进行归一化处理并截取有效数据，根据其直方图参数自动选择拉伸阈值。结果表明，此方法能够自动地对裂纹缺陷进行快速而可靠的辨识。该方法直接适用于高铁用重型铝合金结构件裂纹缺陷的振动红外检测，可以预计，经适当修改后也能推广到其它材料的振动红外检测中。
本文还介绍并实现了一种基于固体导热方程对缺陷进行反演的新方法，从理论上提供了通过热像序列计算二维热源强度的定量精确解法和三维热源强度的估算解，通过不同方式（差分法、多项式拟合法、瞬时点热源拟合、持续点热源拟合）实现这种新的缺陷反演方法，并以木材裂纹振动红外检测为工程背景给出了不同的具体处理方式的结果，较好的对纹热源进行了重现并消除热扩散模糊的影响，极大的提高红外热像图的分辨力。
最后，介绍了所开发的红外热像无损检测应用软件IRReaderV1，并对软件的设计思路和所实现的功能及特点进行了简述。