圆柱面任意方向裂纹的双线阵激光热像检测

摘要：

圆柱铁氧体磁芯为黑色柱体,裂纹对比度不高,传统机器视觉裂纹成像效果不佳.激光红外热成像技术根据试样表面的温度分布情况检出裂纹缺陷,可用于解决低对比度微小裂纹的检测问题.常用的线激光、点激光在检测裂纹时,平行于激光扫描方向裂纹往往因两侧热流较小而无法检出.双线阵激光热成像检测系统,线阵激光错位排布,营造多方向热流,可实现任意方向裂纹检测.为验证双线阵激光对任意方向裂纹的检测可行性,仿真模拟了0°、45°、90°裂纹的双线阵激光扫描过程.线阵激光由于各点光斑功率分布存在较大的非均匀性,不同参数设计对裂纹检测效果影响大.因此,优化点光斑半径、点光斑中心距、线阵激光错位间距、线阵激光间距、运动速度等设计参数实现裂纹检测信噪比提升.裂纹成像算法根据温度空间梯度成像裂纹,由于光斑的非均匀性,裂纹在两束激光间不同相对位置的梯度大小各不相同.算法选取裂纹在两束激光间具有较大相对梯度的位置,通过多幅梯度图像融合,实现任意方向裂纹检测.对4个具有水平、垂直、倾斜自然裂纹的铁氧体样品进行实验,成像结果清晰直观地显示出所有裂纹.

关键词：激光热成像、双线阵激光、任意方向裂纹、参数优化

所属期刊栏目：49

分类号：TN219(光电子技术、激光技术)

资助基金：浙江省自然科学基金LY18F030011

在线出版日期：2020-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：308-316