[發明專利]一種金屬構件腐蝕情況的紅外檢測方法

有效

• 申請號: 201910316762.5
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110057745B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 朱彬;張天寅;賈若愚;王凱;劉勇;張宜生;王梁;唐銘基
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發明屬于紅外熱像無損檢測技術領域，并具體公開了一種金屬構件腐蝕情況的紅外檢測方法。該方法包括獲得金屬構件的紅外圖像并進行濾波去噪處理，然后設定閾值獲得二值化圖像；標記腐蝕區域和未腐蝕區域，并繪制腐蝕區域的輪廓；根據腐蝕區域的輪廓提取二值化圖像中腐蝕區域的掩模，使用該掩模在紅外圖像中計算腐蝕區域的溫度；將腐蝕區域的溫度輸入溫度腐蝕深度轉化模型，獲得金屬構件的腐蝕深度。本發明提供的金屬構件腐蝕情況的紅外檢測方法，只需對紅外圖像進行處理，并根據溫度腐蝕深度轉化模型便可從三個方面具體描述金屬構件的腐蝕情況，包括腐蝕位置、腐蝕面積和腐蝕深度，從而實現了對金屬構件的腐蝕情況進行定性和定量分析。

技術領域

本發明屬于紅外熱像無損檢測技術領域，更具體地，涉及一種金屬構件腐蝕情況的紅外檢測方法。

背景技術

腐蝕是金屬或金屬合金與其環境之間的化學或電化學反應，導致材料及其性能的劣化。如果沒有及時發現處理，腐蝕會導致嚴重的金屬失效，并可能導致經濟和安全方面的影響。

紅外無損檢測技術是一種效果理想的無損檢測技術，其原理是通過熱源對待檢測試件進行加熱，采用紅外熱成像設備采集試件表面溫度的實時圖像信號。在熱傳導過程中，當試件內部腐蝕時，材料的熱傳導性能會發生改變，試件的表面溫度產生不均勻分布，通過處理采集的溫度信號，可以判斷試件內部的腐蝕信息。

目前紅外無損檢測技術已經廣泛應用于電子工業、機械制造、管道檢測和航空航天等行業，但是實際應用中主要局限于確定腐蝕位置，對于腐蝕情況的定量化分析還缺乏有力的理論依據。雖然目前已存在一些對于腐蝕程度的數值模擬分析理論，但仍處于初步發展階段，并且由于它計算復雜、編程工作量大，依然難以給出具體的金屬構件腐蝕情況的圖像處理算法。

發明內容

針對現有技術的上述缺點和/或改進需求，本發明提供了一種金屬構件腐蝕情況的紅外檢測方法，其中通過溫度腐蝕深度轉化模型，相應能夠根據紅外圖像上腐蝕區域的溫度獲得金屬構件的腐蝕深度，因而尤其適用于檢測金屬構件腐蝕情況之類的應用場合。

為實現上述目的，本發明提出了一種金屬構件腐蝕情況的紅外檢測方法，該方法包括如下步驟：

S1獲得金屬構件的紅外圖像并進行濾波去噪處理，然后設定閾值獲得所述紅外圖像的二值化圖像；

S2根據所述二值化圖像中各像素與其相鄰像素的連通性，標記腐蝕區域和未腐蝕區域，并繪制所述腐蝕區域的輪廓；

S3根據所述腐蝕區域的輪廓提取所述二值化圖像中腐蝕區域的掩模，使用該掩模在所述紅外圖像中計算所述腐蝕區域的溫度；

S4將所述腐蝕區域的溫度輸入溫度腐蝕深度轉化模型，獲得所述金屬構件的腐蝕深度。

作為進一步優選地，在步驟S1中，采用邊緣保留濾波的方法進行濾波去噪處理。

作為進一步優選地，在步驟S1中，采用Otsu二值化算法或最大歸一化溫差法獲得所述紅外圖像的二值化圖像。

作為進一步優選地，在步驟S3中，所述腐蝕區域的溫度包括所述腐蝕區域中各像素點的溫度、所述腐蝕區域的平均溫度或所述腐蝕區域的最大溫度。

作為進一步優選地，在步驟S4中，所述溫度腐蝕深度轉化模型中腐蝕深度的隱式函數為：