激光电视全息检测技术的特点及研究方法

激光电视全息无损检测技术的原理是基于结构损伤处的外表面在载荷的作用下会产生非均匀的表面位移或变形，在有规则的干涉条纹中会出现明显的异状，如不连续、突变的形状变化和间距变化等，便可查明物体内部缺陷及其位置。图6－2就是结构受到冲击后的激光电视全息测试系统检测到的变形损伤情况。

与常规无损检测手段如射线、超声波、电磁、渗透、磁粉等相比，激光电视全息技术主要有以下优点：

（1）激光电视全息测量信息丰富，可以实现实时处理，测量精度高，能够达到激光的波长级别。

（2）能够进行全场检验，使用方便，检测效率高，适用于形状比较复杂的物体。

图6－2　结构热冲击变形损伤

（3）检测结果易于保存，散斑干涉条纹图可以数字形式保存在存储介质中，便于后续处理分析。

（4）采用相减模式处理干涉散斑条纹，消除了一般杂散光的影响；测试仪器可在较强的环境光条件下工作，也可测量高温物体的损伤。(www.xing528.com)

因此，激光电视全息技术可以解决某些常规检测方法难以解决的问题，具有不可替代的独特地位。

近年来，激光电视全息技术有了很大发展，已成功应用于许多工程机械的无损检测中，例如飞行器部件、复合材料分离部位、蜂窝结构、火箭推进剂药柱中的裂纹和分层、开裂、气孔等缺陷检测中。激光电视全息技术仪器化研究的进展也很快，目前已出现商品化的激光电视全息检测系统，并应用于实际生产中，应用于航空、航天及汽车等领域。

激光电视全息技术具有很广泛的应用前景，可以和很多新型技术结合起来。例如，和网络技术结合起来开发远程检测系统；也可以与FEM／BEM结合组成混合式分析优化系统，结合FEM的强大计算功能，提高产品的设计效率；还可以将变形检测和形貌测量结合在一个数字散斑干涉仪中，对于不同形状的构件的工作性能测定具有重要意义。

但目前应用到生产实际的项目并不多，还存在一些亟待解决的问题，如抗干扰能力比较差、测量结果质量不高、条纹信噪比低等，特别是对条纹图形的解释和定量化计算。

目前在实际应用中，对于干涉条纹图像的处理，一般是将原始光学干涉条纹图像转换为结构物理特性的分布图，如密度、位移、应变图像等。这些二维或三维的图像很便于分析数据，可以很直观地得出结果；但在这种数据转换过程中需要进行复杂的计算，不可避免会影响到计算结果的准确性，有时会失去某些很重要的信息。

另外，对测量误差也影响着测量的精度。激光电视全息技术的测量误差主要包括系统误差和随机误差两部分。其中系统误差主要来源于方法本身的近似假设和实际存在的离面位移的影响，随机误差主要来源于CCD本身的噪声和实验环境的噪声影响。系统误差和测量噪声这些因素必然影响了测量的精度，尤其对振型变化剧烈复杂的部分。这些综合因素往往掩盖了损伤的信息，很难判断损伤是否发生，特别是在发生较小损伤时。

为了解决上述问题，本章引入支持向量机算法来处理干涉条纹图像。