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申请/专利权人：哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

摘要：本发明公开了一种检测蜂窝夹芯板中脱粘缺陷的激光检测方法及设备，属于航天材料脱粘缺陷检测技术领域，包括：S1、将样品放置在二维运动平台上，设置脉冲激励激光参数，对准激光测振仪与脉冲激励激光的光斑；S2、设置电机步进长度、扫描区域大小和采样率等参数，PXI主机完成C扫描；S3、信号处理与特征提取；S4、C扫描成像与缺陷量化。本发明采用上述结构的一种检测蜂窝夹芯板中脱粘缺陷的激光检测方法及设备，通过脉冲激光激励蜂窝夹芯板表面产生热弹性振动，采用激光测振仪获取表面振动信号，基于脱粘缺陷对结构振动特性的影响，提取脱粘缺陷特征，达到了蜂窝夹芯板中脱粘缺陷的非接触检测目的。

主权项：1.一种检测蜂窝夹芯板中脱粘缺陷的激光检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将蜂窝夹芯板固定在二维运动平台上，设置好脉冲激励激光参数，将激光测振仪光斑聚焦于蜂窝夹芯板表面，然后将脉冲激光光斑与激光测振仪光斑重合于同一位置；步骤S2：根据蜂窝壁厚和蜂窝芯大小设置电机步进长度，并指定扫描区域大小和采样率，PXI主机接收脉冲激励激光的上升沿触发，并保存激光测振仪采集的信号，同时控制二维运动平台的移动，从而完成C扫描检测；步骤S3：C扫描完毕后，对原始时域信号进行归一化、汉宁窗调制、去除直流分量和低通滤波一系列信号处理技术，最后通过快速傅里叶变换获取频域信号；步骤S4：提取每个扫描点的表征值，进行表征成像，并经过参考-重建算法，完成脱粘缺陷量化；所述步骤S3中，由于蜂窝壁的脱粘，其局部刚度小于无损蜂窝壁，在频域信号中存在区别，具体实现方式如下：为了避免光强度变化导致的干扰，原始时域信号经过归一化处理，如下式 其中，Snorm为归一化时域信号，S为激光测振仪采集到的原始时域信号，Sb_laser为激励激光光强度信号，Sb_vibro为激光测振仪光强度信号；所述步骤S4中的参考-重建算法，具体实现方式如下：提前通过实验获取无损区域的表征值矩阵，称为参考矩阵Y；C扫描获取的待检测表征值矩阵X，首先经过二值化处理，即矩阵中低于阈值d的元素全部置0，高于阈值d的元素置1，二值化处理分别获取了二值化待检测矩阵Xb和二值化参考矩阵Yb，在Yb中遍历所有的与Xb大小一致的子矩阵R＝{R1,R2，...,Rn}，通过最小化损失函数从R中获取与Xb相似的重建矩阵Yr，考虑了平均绝对误差为损失函数，如下式： 其中，Xb与Ri的大小一样，r与c分别表示Xb的行与列的大小，表示Xb中第n行第m列的元素，表示Ri中第n行第m列的元素；根据下式获取缺陷矩阵Xd： 其中，表示缺陷矩阵Xd中第n行第m列的元素；矩阵元素的相邻关系定为8邻接，通过面积开运算去掉Xd中面积较小的连通分量，保留代表缺陷的连通分量；首先使用两遍扫描算法标记Xd中的连通分量，连通分量的集合记作C，随后根据无损蜂窝芯包含元素数量设置阈值hc，hc为无损蜂窝芯包含元素数量的二分之一，通过下式获取代表脱粘蜂窝芯的连通分量：γC＝{Ci|Ci∈C,AreaCi≥hc}其中，AreaCi表示连通分量Ci中的元素个数，γC表示经过两遍扫描算法获取的连通分量中面积大于hc的集合，将Xd中除了γC以外的连通分量全部删除，保留代表脱粘蜂窝芯的连通分量，得到矩阵Xq，对矩阵Xq再次进行两遍扫描算法，实现对脱粘蜂窝芯的量化和定位。

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