一种相位提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号处理领域中，尤其涉及一种相位提取方法，应用于快速提取红外 热图序列相位。
【背景技术】
[0002] 红外锁相热成像作为一种新兴的无损检测技术，具有检测速度快、观测面积大、检 测结果直观、非接触等优势，在国内外得到广泛的运用和发展。该技术利用功率按一定规律 变化的热源(例如，石英灯或卤素灯）周期性的对物件表面进行加热，当物件内部存在缺陷 时，其表面温度的变化趋势会产生差异。用热像仪实时记录某一时刻物件表面温度的温度 值，形成一幅热像图。如果热像仪的传感器像素为A即热像图中包含物体表面个点的温 度值，在一个时间段内用热像仪多次记录物体表面温度，可以获得多幅热像图，这些热像图 按照时间顺序排列构成热图序列，热像图中每个点的温度值按照时间顺序排列构成该点的 温度序列。温度值利用不同的相位提取算法从温度序列中提取相位，根据相位的差异可以 判断该点所处位置缺陷的大小和深度。
[0003] 目前常用的相位提取的方法是快速傅立叶变换（FFT)。FFT作为离散傅立叶变换 (DFT)的一种快速算法，在分析温度序列内所有频率的幅值和相位时特别有效，对于红外锁 相热像法中的温度序列，在检测材料确定的情况下，往往只有一个特定频率的信号包含最 丰富的相位信息，若用FFT提取温度序列内所有频率的相位，会使运算量增加数倍甚至更 多，对热像图中的数十万个相位都进行FFT运算时，处理效率会明显降低。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种相位提取方法，可有效克服现有技术中提取相位运算量过大、处 理效率低的缺陷。
[0005] 本发明的第一方面提供一种相位提取方法，包括： 获得米集时间、热像仪的米集频率和米集长度； 获得温度序列，根据所述采集时间、热像仪的采集频率和采集长度，基于单频傅立叶变 换从所述温度序列中提取相位。
[0006] 在上述方案基础上，所述获得采集时间包括：根据待测物体厚度和扩散系数获得 所述采集时间。
[0007] 在上述方案基础上，所述获得采集长度包括： 根据所述热像仪的采集频率和所述采集时间获得所述采集长度。
[0008] 在上述方案基础上，基于单频傅立叶变换从所述温度序列中提取相位，包括： 若红外激励的能量为P = 其中，A为能量的幅度，B为平均加热能 量，为能量的相位，则从所述温度序列中提取相位如公式（1 )，
【主权项】
1. 一种相位提取方法，其特征在于，包括： 获得米集时间、热像仪的米集频率和米集长度； 获得温度序列，根据所述采集时间、热像仪的采集频率和采集长度，基于单频傅立叶变 换从所述温度序列中提取相位。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得采集时间包括：根据待测物体厚 度和扩散系数获得所述采集时间。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得采集长度包括： 根据所述热像仪的采集频率和所述采集时间获得所述采集长度。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于单频傅立叶变换从所述温度序列中 提取相位，包括： 若红外激励的能量为
其中，A为能量的幅度，B为平均加热能 量，酽为能量的相位，则从所述温度序列中提取相位如公式（1)，
其中，r(fl)为温度序列，A为采集长度，知1 ; 若红外激励的能量为时，则从所述温度序列中提取相位如公式（2)，
其中，r(z?)为温度序列，A为采集长度，知1。
【专利摘要】本发明公开了一种相位提取方法。该方法应用于快速提取红外热图序列相位，可有效克服现有技术中提取相位运算量过大、处理效率低的缺陷。该方法包括：获得采集时间、热像仪的采集频率和采集长度；获得温度序列，根据所述采集时间、热像仪的采集频率和采集长度，基于单频傅立叶变换从所述温度序列中提取相位。
【IPC分类】G01J5-00
【公开号】CN104776918
【申请号】CN201510142500
【发明人】杨正伟, 田干, 陶胜杰, 张炜, 朱杰堂, 罗雷
【申请人】中国人民解放军第二炮兵工程大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月30日