编织复合材料低速冲击损伤主要为内部的分层损伤，采用目视检测无法有效检测损伤，损伤使得结构承载能力严重降低，威胁编织复合材料构件的安全使用。本文使用超声红外热成像技术对编织复合材料低速冲击损伤进行无损检测研究，使用 10J、20J、30J、40J、50J的冲击能量制作了 5个试件。对超声激励过程的温升曲线、空间温度曲线进行了详细分析；对比不同冲击能量试件发现，低速冲击下损伤主要是内部损伤，冲击能量越大，损伤区域越大，且损伤具有延展性。采用曲线分类算法对损伤区域进行了定量识别，发现编织复合材料损伤面积和冲击能量成线性关系。

锂电池端盖作为保障锂电池安全的关键部件，端盖是一种铝制的薄片，采用激光焊接工艺，焊接过程中容易造成焊穿孔、断焊、虚焊的现象，目前主要依靠目视检测、可见光图像检测，但上述检测方式不能检测出虚焊问题。本文使用脉冲红外热成像技术对激光焊接进行检测，制作了焊接率为 100%、50%、33%、25%共 4个试件，采用信号重建方法可以消除试件表面不匀的影响，一阶导图像可以看到焊接区域，焊接率越大，焊接区域亮斑越大；对图像进行二值分割，结果表明激光焊接率和检测面积成正相关线性关系，验证了脉冲红外热成像技术对锂电池端盖焊接质量检测的有效性，为锂电池端盖焊接质量检测提供了一种新方法。

超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点，是一种具有很大研究价值的无损检测方法。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成，并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料损伤、疲劳裂纹、金属构件裂纹、混凝土零件裂纹应用领域的研究现状进行了详细论述，最后展望了超声红外热成像技术的未来发展趋势。

红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术，近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料（Fiber reinforced polymer，FRP）以及热障涂层等的无损检测与评价。本文首先简要介绍了红外热成像技术的基本原理和检测系统构成，特别是对光学、超声以及电磁等主要热激励形式的特点和优劣势进行了对比。然后，根据热激励形式的发展历程，详细介绍了光激励红外热成像技术在 FRP复合材料和热障涂层无损检测与评价方面的研究现状与进展，重点关注了 FRP复合材料/热障涂层热成像无损检测中的热难点问题。最后总结并展望了 FRP复合材料/热障涂层红外热成像无损检测技术的未来发展趋势。

金婺大桥位于浙江金华，是横跨三区的重要交通枢纽，爆破工作量大，周边环境复杂。为保障3天2夜爆破作业期间爆炸物品安全及高效可靠地在清晨低能见度情况下完成大范围爆破安全警戒疏散工作，首次结合AR（增强现实Augmented Reality）实景监控、无人机、红外热成像仪三者各自优势，将高空球机设置在制高点覆盖整个爆破警戒范围，球机设置在路口动态监控各路口情况，枪机固定监控装药部位，无人机机动地巡视，红外热成像仪搜索隐蔽部位，连同社会探头视频信号一起全部传输至AR后台。经智能化信息处理后，将所有重要信息直观展示在全局监控画面中，构建以AR实景监控为主，无人机机动监控为辅，红外热成像仪搜索补充的纵览全局和掌控细节的全方位立体实时可视爆破安全警戒监控搜索系统，配合常规方法实施爆破安全警戒。该系统实时在线60 h，监控范围373 140 m2，发现非法闯入事件18起，协助爆破安全警戒工作在1 h内完成，圆满完成爆破安全警戒工作。该系统的构建以及成功地应用于复杂环境下的城市拆除爆破安全警戒疏散工作中，解决了爆炸物品昼夜安全存放问题，解决了低能见度复杂环境下人员疏散工作的问题。

将红外热成像与图像处理技术结合应用于建筑外窗缺陷的检测, 提出一种外窗缺陷检测和面积计算方法。通过外窗缺陷检测实验, 利用压差法进行外窗空气渗透检测, 求出渗透的缺陷面积。将红外热成像仪采集的外窗红外图像进行图像的预处理、外窗缺陷的检测以及检测后的面积计算, 并建立外窗缺陷红外图像检测模型。结果表明: 利用加权平均法进行灰度化处理, 中值滤波进行降噪处理、图像锐化和直方图均衡化进行图像增强处理, 处理效果明显, 可作为外窗红外图像的预处理方式； Roberts算法对预处理后外窗红外图像的检测与实验值差异最小, 检测信息更接近实际缺陷位置；将处理方法和检测模型与建筑整体气密性检测结合, 能够在现场对外窗气密性能等级进行初步判定。

红外热成像技术常被用来检测碳纤维增强复合材料的内部缺陷, 但常用的光学热源加热效率低, 需要近距离加热试件。激光具有能量集中、衰减小的优点, 其作为加热源有助于实现远距离检测。本文介绍了线激光扫描红外热成像无损检测技术, 并对加热过程中材料内部热传导进行了分析。其次, 针对红外图像均匀性差、对比度弱, 不利于缺陷特征提取的问题, 本文引入基于直觉模糊 C均值聚类算法的图像分割方法来提取缺陷边缘, 与 K-Means聚类方法相比, 该方法可以提升缺陷模糊边缘的识别和检测能力, 保留更多图像的细节信息, 有助于准确提取缺陷边缘特征。

针对户外环境下红外与可见光图像融合效果不足的问题, 提出一种基于卷积神经网络的红外与可见光户外图像融合方法。该方法先利用滚动引导滤波器对输入的红外图像进行预处理, 过滤噪声并消除无用信息。然后, 利用Curvelet变换将红外图像与可见光图像分解成高频系数与低频系数, 利用基于卷积神经网络的深度特征融合规则融合高频系数, 采用最小融合规则融合低频系数。实验结果表明, 该方法的融合图像在主观视觉与客观定量两方面均获得了较好的结果。

建筑外墙外保温层作为一种建筑节能材料被广泛应用。为了有效检测外保温层出现的质量问题，提出一种基于外保温层表面裂缝三维传热模型的红外热成像检测方法。首先，借助红外热成像技术，搭建了建筑外墙外保温层表面裂缝检测实验平台，对外保温层的表面裂缝进行检测。之后，通过ANSYS软件建立了建筑外墙外保温层表面裂缝的红外热成像检测三维模型，验证了该模型的可行性，并模拟计算了裂缝尺寸和环境温度对检测效果的影响。结果表明：外保温层裂缝和非裂缝区域的温差主要受到实验环境温度、裂缝尺寸的影响。当环境温度一定时，裂缝宽度和厚度增大，温差随之增加。伴随着环境温度升高，温差也逐渐增大，当实验的环境温度在10 ℃以下时，温差变化较为平缓；当环境温度大于10 ℃，温差增长的速率随着温度的增加逐渐增大。