研究目的
开发和评估热成像技术（包括主动和被动方法），用于监测风力涡轮机叶片的完整性并检测其内部缺陷，重点是通过处理算法提高图像质量。
研究成果
热成像技术，尤其是结合图像处理后，能有效检测风力涡轮机叶片的内部缺陷。采用阶梯加热和SPAT的主动热成像效果最佳，最小可检测缺陷直径与深度比为1.33。被动热成像在上午和中午时段效果最显著，但图像处理提升了图像质量并消除了误报信号。这些方法显著提高了信噪比，显示出其在风能领域无损检测中的应用潜力。
研究不足
该研究仅限于特定样本的实验室和户外条件；未包含过夜测试或实时运行的风力涡轮机。匹配滤波法需要手动选择声音区域，这既耗时又可能影响结果。无论深度如何，小缺陷（例如直径4毫米）均无法检测到。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用主动（脉冲与阶跃加热）和被动红外热成像技术。主动热成像使用闪光灯和卤素灯加热，被动热成像则利用太阳辐射。应用匹配滤波器（MF）和阶跃相位振幅热成像（SPAT）等图像处理算法以增强热对比度。
2：样本选择与数据来源：
样本包括一段3米长的受损风力机叶片节段及从叶片层压板切割的缺陷板（170毫米×195毫米×8毫米），通过从背面钻取不同直径（4毫米至20毫米）和深度（0.5毫米至3毫米）的平底孔模拟缺陷。
3：5毫米至3毫米）的平底孔模拟缺陷。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包含配备21.2毫米镜头的FLIR T1030Sc红外相机、2400瓦闪光灯、两盏500瓦卤素灯及ResearchIR软件。材料为风力机叶片的玻璃纤维复合材料样本。
4：2毫米镜头的FLIR T1030Sc红外相机、2400瓦闪光灯、两盏500瓦卤素灯及ResearchIR软件。材料为风力机叶片的玻璃纤维复合材料样本。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：被动热成像在晴天户外对叶片进行9:00至19:30监测，红外相机距目标4米；主动热成像采用闪光灯或卤素灯加热缺陷板，以15赫兹频率记录热图像。对原始数据应用图像处理以提升缺陷可见性。
5：数据分析方法：
通过信噪比（SNR）进行定量评估。图像处理包含匹配滤波器算法（SAM、ACE、t统计量、F统计量）及基于变换的技术（傅里叶变换用于相位与振幅分析）。
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IR camera
T1030Sc
FLIR Systems
Capturing thermal images for defect detection in wind turbine blades.
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Software
ResearchIR
FLIR Systems
High-speed data recording and image analysis for thermography.
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Flash lamp
Heating the sample in pulsed thermography experiments.
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Halogen lamp
Heating the sample in step heating thermography experiments.
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