[发明专利]一种主动式红外热成像热像图序列处理方法

摘要

本发明公开了一种主动式红外热成像热像图序列处理方法，属于图像处理领域，获取原始热成像时空数列以及被测物体的热扩散率估测值作为输入；设计一个高斯低通滤波器f1对原始热成像时空数列进行高斯降噪滤波处理得到滤波原始热成像时空数列；对滤波原始热成像时空数列进行边界扩充得到扩充数组；对扩充后的数组进行时间维度的傅立叶变换得到时间数组，变换频率为ω；对时间数组进行平面维度的贝塞尔变换，对应变换频率为ξ；把平面维度的贝塞尔变换的结果与步骤1中的热扩散率估测值进行计算傅立叶‑贝塞尔频域中的基于伪贝塞尔小波基的解逆卷积核；对结逆卷积核的结果进行解逆热扩散处理，把解逆热扩散的结果进行构造高通滤波器f1在频域中的等效逆函数。

主权项

1.一种主动式红外热成像热像图序列处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：步骤1：获取原始热成像时空数列其中，m∈[1，M]，n∈[1，N]，k∈[1，K]，M、N、K分别表示热成像在x方向、y方向在时间轴上的采样数目，以及被测物体的热扩散率α的估测值作为输入；原始热成像时空数列直接在红外热成像测试工程中通过红外相机采集提供，数据类型根据所使用的红外热成像仪的种类决定，最终都会以表面温度值在时间和空间矩阵T(x_n,y_m,t_k)表示；步骤2：设计一个滤波器f₁对温度时空矩阵T(x_n,y_m,t_k)进行降噪滤波处理得到滤波温度时空矩阵步骤3：对进行边界填充得到填充数组；填充方法为三个维度统一对称填零，x，y，t填充后的大小分别为M₁,其具体取值的条件为直到没有明显混叠现象为止；步骤4：对填充数组进行时间维度的傅立叶变换得到时间数组θ(x_n,y_m,ω)，(m∈[1,M₁],n∈[1,N₁],k∈[1,K₁])，时间方向变换频率为ω；步骤5：对时间数组进行平面维度的贝塞尔变换得到原始图像对应填充数组在傅立叶‑贝塞尔变换域当中的对应矩阵对应变换频率为ξ；步骤6：把步骤1中的热扩散率估测值进行带入一阶伪贝塞尔小波基中计算，计算结果便是傅里叶‑贝塞尔频域中的解卷积核；步骤7：将步骤6中的得到的解卷积核直接与步骤五中得到的三维数组相点成乘，得到的点积中的高频部分为检测缺陷和噪声在给定激励下的响应，低频部分为给定激励热源的平面分布近似值；步骤8：对步骤7中得到的点积直接进行傅里叶‑贝塞尔逆变换得到还原伪热流图，从步骤8得到还原伪热流图，这个图像序列中的每一张图近似等效于热流分布图与缺陷的几何分布图的卷积，通过触发解调的方法，在知道热流分布图的条件下解调出被测物体内部缺陷的几何分布图。