CN115901773A - 基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，包括激光准直器沿试件长度方向移动，可对试件表面进行双向扫描，同时红外摄像机获取试件表面的热图像，对试件同一位置双向扫描得到的图像进行归一化相减处理，沿时间轴以像素点为单位，对归一化图像序列的温度梯度值进行排序，选取由最大梯度值像素点组成的热图像作为最终的结果。本发明中可在激光加热区域内形成了一个对裂纹缺陷的存在十分灵敏的特殊温度场，在该温度场内，试件表面的光学特性差异在激光激励时所产生的噪声信号将得到显著的抑制，当裂纹缺陷位于该温度场的中心线位置时将呈现出最大的缺陷特征信号，可显著提高裂纹缺陷检测的信噪比。

Description

基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法

技术领域

本发明涉及裂纹检测技术领域，具体涉及基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法。

背景技术

可磨损密封涂层作为一种重要的热喷涂涂层，可有效减小压缩机和涡轮的叶尖与刀库之间的间隙，以实现更好的气路密封，因此广泛应用于航空发动机。可磨耗封严涂层通常由2或3种性质不同的结构成分组成，分别为金属相、非金属相和可控孔隙相。这种结构特点是为了让涂层在具有较高结合强度和抗冲蚀性能的同时，还要具备良好的可刮削性能以保证叶片尖端不被磨损。

可磨耗封严涂层的服役环境十分的恶劣，不仅要承受异常伸长的叶片的高速刮削，还要受到高温高速的气流和外部颗粒的冲蚀。在长期的外力作用下，涂层制备过程中产生的应力集中、微孔隙和微裂纹等将成为裂纹萌生的源头。而不断扩展的裂纹将逐渐形成穿透型裂纹或偏折分层型裂纹，最终导致涂层的剥落，造成严重的安全隐患。

然而，可磨耗封严涂层非均质、多物相的结构，给裂纹缺陷的无损检测带来了许多困难。例如渗透检测，由于可磨耗封严涂层表面存在许多孔隙，极易导致渗透液的残留，使得检测时难以从众多孔隙中区分涂层表面开口裂纹缺陷，进而造成误检和漏检。此外，涡流检测和超声检测，也并不适用于封严涂层多物相和疏松多孔的结构，因此，航空发动机迫切需要一种能够有效检测可磨耗封严涂层裂纹缺陷的无损检测技术。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，应用一种双向扫描热成像的装置，包括：

红外相机，所述红外相机设置在试件一侧；

激光器，所述激光器连接有激光准直器，所述激光准直器设置在所述试件和所述红外相机一侧，所述激光准直器连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动激光准直器沿试件长度和/或宽度方向移动；

控制器，所述红外相机、激光器、激光准直器和驱动机构均与所述控制器相连；

所述可磨耗封严涂层裂纹检测方法包括以下步骤：

S1：控制器控制驱动机构工作，驱动机构带动激光准直器沿试件长度方向移动，激光准直器沿试件表面进行双向扫描，同时红外摄像机获取试件表面的热图像；

S2：对试件同一位置双向扫描得到的图像进行归一化相减处理；

S3：沿时间轴以像素点为单位，对归一化图像序列的温度梯度值进行排序，选取由最大梯度值像素点组成的热图像作为最终的结果。

优选的，所述红外相机采集的数据为640×512×t的x-y-t矩阵。

优选的，所述S2中，归一化相减处理方法包括：

S11：采用相同的检测参数，分别获得从左到右和从右到左扫描的激光线的初始热图像序列N_R和R_L，其中，N_R和N_L具有相同的采集时间t，同时获得激光未激励时的原始热图像N_R0和N_L0；

S12：对N_R和N_L的每一帧热图像都减去各自激光未激励时的原始热图像 N_R0和N_L0，得到去除了背景噪声的热图像序列N_R－0和N_L－0，在此过程中，在N_R－0的起始帧的热图像和N_L－0的终止帧的热图像中，激光线照射于试件表面相同位置；

S13：然后将N_R－0热图像序列逐帧地减去顺序颠倒的N_L－0热图像序列，得到了经过归一化相减处理的热图像序列N_R－L。

优选的，所述S3中，温度梯度值排序方法包括：

S21:对N_R－L的每张热图像沿x轴求解第一空间导数的绝对值，获得归一化温度梯度图像的序列N′_R－L；

S22：沿t轴以像素为单位对N′_R－L进行从大到小排序，并选取由全部最大梯度值的像素点组成的第一幅图像作为最终的输出结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过以激光加热区域为基准，对扫描方向相反的两组热图序列进行逐帧的归一化相减处理，然后通过以像素点为单位的温度梯度值排序法提取裂纹缺陷的特征，实验结果表明，在经过双向扫描减法处理的归一化热图像中，激光加热区域内将形成了一个对裂纹缺陷的存在十分灵敏的特殊温度场，在该温度场内，试件表面的光学特性差异在激光激励时所产生的噪声信号将得到显著的抑制，此外，当裂纹缺陷位于该温度场的中心线位置时将呈现出最大的缺陷特征信号，该检测方法可以显著提高检测具有显著光学特性差异的物体表面裂纹缺陷的信噪比。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是含有裂纹缺陷的AlSi-hBN涂层试件示意图；

图2(a)是AlSi-hBN涂层表面显微图像，图2(b)涂层裂纹表面显微图像；

图3是本申请中激光双向扫描热成像装置结构示意图；

图4(a、c和e)是激光点处于向右扫描时的热图像，图4(b、d和f) 是激光点处于向左扫描时的热图像，(a和b)激光点在裂纹左侧相同位置， (c和d)激光点在裂纹上方相同位置，(e和f)激光点在裂纹右侧相同位置；

图5(a)是由图4(a)的热图像减去图4(b)的热图像得到的归一化图像，图5(b)由图4(c)的热图像减去图4(d)的热图像得到的归一化图像，图5(c)由图4(e)的热图像减去图4(f)的热图像得到的归一化图像；

图6(a)是图4中Line1、Line2和图5中Line7区域的温升曲线图，图6 (b)是对应的温升梯度的绝对值曲线图；

图7(a)是图4中Line3、Line4和图5中Line8区域的温升曲线图，图7(b)是对应的温升梯度的绝对值曲线图；

图8(a)是图4中Line5、Line6和图5中Line9区域的温升曲线图，图8(b)是对应的温升梯度的绝对值曲线图；

图9是本发明中整体流程图；

图10(a和b)分别是单向扫描和双向扫描在同一时刻的温度分布图，图 10(c和d)是单向扫描和双向扫描的温度梯度分布图；

图11是(a)是LUST的检测结果，图11(b)是LBST的检测结果；

图12是(a)是LUST信噪比计算区域选择示意图，图12(b)是LBST 信噪比计算区域选择示意图；

图13是LUST和LBST的检测结果信噪比对比图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参考附图1-13，本实施例提出了基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，应用一种双向扫描热成像的装置，包括：

红外相机，红外相机设置在试件一侧，且红外相机和试件始终保持静止。

激光器，激光器连接有激光准直器，激光准直器设置在试件和红外相机一侧，激光准直器连接有驱动机构，驱动机构用于驱动激光准直器沿试件长度和 /或宽度方向移动，其中激光准直器和激光器之间通过光纤传输激光。

驱动机构采用常规的方式即可，驱动机构具体可为电推杆或者其他方式，通过驱动机构可带动激光准直器移动，使激光准直器沿平行于试件表面的方向往返地扫描涂层试件。

控制器，红外相机、激光器、激光准直器和驱动机构均与控制器相连。

可磨耗封严涂层试件是采用等离子喷涂技术，在45钢基体上依次喷涂 Ni-Al粘结层(0.15mm)和铝硅氮化硼涂层AlSi-hBN(2mm)制备而成的。涂层试件表面经过砂纸的粗略打磨，然后采用三点弯曲的方式制备涂层表面的裂纹缺陷。

如图1所示，涂层试件表面可以通过视觉观察到两条裂纹以及由于磕碰产生的划痕，而在其它区域无法通过目测确定是否有裂纹缺陷的存在。AlSi-hBN 涂层由起支撑作用的铝硅合金(AlSi)金属相和起润滑作用的六方氮化硼 (hBN)非金属相组成。

涂层表面的显微图像如图2所示，其中图2b为图2a中红色图框区域放大的显微图像。如图2b所示，在经过砂纸打磨后的涂层表面上，银白色区域为 AlSi金属相，灰色区域为hBN非金属相，在涂层中二者呈现非均匀分布。由于hBN的吸收率和发射率较高，而AlSi合金的吸收率和发射率较低，因此这两个区域的光学特性存在较大的差异。

图2显示的区域位于图1中的图框内，该区域内有一条表面开口宽度小于 15μm的涂层裂纹。观察AlSi-hBN涂层表面的显微形貌特征可以发现，由于涂层各物相之间的界面存在微孔隙和微裂纹，因此裂纹通常沿着物相之间的界面进行扩展。另外，由于不同物相的断裂韧性存在差异，因此裂纹的开口宽度不一，并且存在间断的裂纹开口闭合点。

采用本申请所述的LBST实验装置对AlSi-hBN涂层的表面裂纹缺陷进行检测。当激光点以相反的两个方向扫描涂层表面时，红外相机采集到的热图像如图4所示。图4中的刻度值指示了涂层试件表面的温升，因为这些热图像减去了各自方向上未被激光激励的热图像。

通过观察图4a中激光点加热区域的温度分布，可以看出，AlSi-hBN涂层表面的激光加热区域呈现出不规则的热扩散轮廓，特别是靠近最大温升的区域。涂层表面各相之间的吸收率和发射率的差异是造成这一现象的原因。吸收率和发射率较高的hBN与吸收率和发射率较低的AlSi合金非均匀的分布在涂层表面中，形成了形状大小不一的区域。因此，当激光激励涂层表面时，hBN 区域是显示为较高温度的黄白色区域，而AlSi合金区域是显示为较低温度的紫红色区域，并且这两个区域之间存在明显的热对比。

在图4b中的激光点的扫描方向与图4a相反，但激光点所在的位置与图 4a相同。通过对比图4a和b中扫描方向相反的激光点加热区域，可以看出二者内显示为黄白色的hBN区域具有基本相同的热扩散轮廓。仅有的区别在于沿着扫描方向，激光加热区域内的热分布总是呈现出后侧区域温升略高于前侧区域温升。

这种差异是由于在扫描过程中，加热区域后侧的激光加热时长要略大于加热区域前侧，所以加热区域后侧吸收了更多的激光能量，显示出更大的温升。在图4a和图b中，激光加热的涂层表面区域相互重叠。当涂层表面的一个区域分别位于这两个激光加热区域的前侧或后侧时，温升的幅度略有不同。因此，对于不同的激光扫描方向，涂层表面各相的吸收率和发射率的差异所产生的热对比信号基本相同。

在图4a和f中，激光点加热区域分别位于裂纹左右两侧。在图4a和f的激光加热区域的前方，可以观察到由裂纹热阻塞机制引起的裂纹两侧的明显热对比，并呈现出了沿竖直方向延伸的裂纹缺陷的轮廓。因此，如图4a和f所示，当激光点以相反的方向对裂纹缺陷进行扫描时，向前传导的热流将被阻塞在裂纹的不同侧，形成相反的热对比信号。

在图4c和d中，裂纹都位于激光点加热区域的中心线附近。此时，向前传导的热流被裂纹阻挡并滞留在加热区域后侧，这将导致加热区域前侧与后侧之间的温差增大。因此，裂纹缺陷的存在将改变激光点加热区域内的温度分布特性，使得在扫描方向相反的热图像中的激光点加热区域的热扩散轮廓的相似程度降低。

对AlSi-hBN涂层表面的激光激励特性的研究表明，激光点加热区域前方与后方的激光激励特性存在差异，将导致正向和反向扫描的检测区域内的热响应特性的明显差异。因此，对从两个扫描方向的检测区域的热信号中重构的热图像进行减法处理，并不能充分的抑制物相之间的光学特性差异的影响。这使得若采用常规的例如飞点相机的图像归一化方法不适用于可磨损密封涂层表面裂纹缺陷的检测。

本申请提出的检测方法，包括以下步骤：

S1：控制器控制驱动机构工作，驱动机构带动激光准直器沿试件长度方向移动，激光准直器沿试件表面进行双向扫描，同时红外摄像机获取试件表面的热图像；

S2：对试件同一位置双向扫描得到的图像进行归一化相减处理；

S3：沿时间轴以像素点为单位，对归一化图像序列的温度梯度值进行排序，选取由最大梯度值像素点组成的热图像作为最终的结果。

在激光双向扫描热像过程中，红外相机与试件始终保持静止，激光光斑在驱动机构的控制下对试件表面进行双向扫描。因此，红外摄像机获取的热图像都对应于试样表面的同一位置。以互相重合的激光点加热区域为基准，对图4 中扫描方向相反的热图像进行相减处理，获得的归一化图像如图5所示。

图5中，经过图像归一化处理后，在归一化图像的激光点加热区域形成一个独特的温度场。该温度场的温度值以垂直于扫描路径的激光加热区域的中心线为分界线，左右两边呈现出相反的正负号。

如图5a所示，在激光点的加热区域内，由AlSi-hBN涂层表面的光学特性差异引起热对比被有效的抑制了，该区域内的热分布呈现出从左往右逐渐递减的趋势。在激光点加热区域的边缘位置，存在一个环形的温度带。该温度带的形成是因为在激光单向扫描过程中，激光点加热区域外围的热扩散区域表现出与加热区域内相反的热分布，即在与距离激光点中心相同距离的位置，前侧热扩散区的温升要大于后侧热扩散区的温升。

在图像归一化的相减处理的过程中，其中一张热图像的前侧热扩散区域就会与另一张热图像的后侧热扩散区域进行相减，就会形成这种环形的温度带。在激光单向扫描过程中，加热区域前方更远的区域尚未被激光激励。然而，加热区域后方的区域存在热扩散和滞留引起的温升。

因此，经过图像归一化的减法处理后，环状温度带之外的区域保留了两张热图像的激光点加热区域后方区域的热响应特性，并显示出了非均匀的热扩散轮廓。此外，如图4a所示，当裂纹位于加热区域前面时，可以通过裂纹两侧的热对比观察到裂纹缺陷的轮廓，但经过图像归一化的减法处理后的图5a的裂纹缺陷处并不能观察到裂纹缺陷的轮廓。然而，虽然在构成图5b的图4c和 d中，裂纹处的热对比并不明显，但是经过图像归一化的减法处理后，图5b 中位于特殊温度场的中心线附近的裂纹缺陷，呈现出了十分明显的热对比。

在图4中的Line1-6和图5中的Line7-9都指向涂层试件表面上的相同区域。这些线型区域与激光点中心的扫描路径相重合，裂纹位于这些线型区域的中点位置。

图6-8a展示了Line1-9所指向的试件表面上的温升曲线图。在图6-8a中，可以更加直观的看出AlSi-hBN涂层表面的激光激励特性以及归一化图像的热分布规律。一方面，裂纹位于激光加热区域之外，位于加热区域内的曲线表现出近似线性的递减趋势。另一方面，裂纹位于激光加热区域的中心线附近，裂纹两侧的温差将显著增大。

对Line1-9所示区域的温升数据求解一阶导数并取绝对值，得到了线型区域内的温升梯度绝对值曲线。在图6-8b中，激光点加热区域内由光学特性差异产生的大梯度值被明显抑制了。然而，当裂纹位于激光加热区域之外时，由裂纹的热阻塞引起的大梯度值在经过归一化相减处理后也同样会被抑制，如图 6b和图8b所示。

在LBST中，红外相机采集的热图像都显示着试件表面同一区域的温度变化。因此，可以沿时间轴以像素点为单位，对归一化图像序列的温度梯度值进行排序。然后，选取由全部的最大梯度值像素点组成的热图像作为最终的结果。通过上述操作，一方面可以有效抑制激光激发过程中由于相位光学性质的差异而产生的较大梯度值；另一方面，可以忽略裂纹与激光加热区域的位置关系，准确地提取最大的梯度值作为裂纹缺陷的特征信号，从而获得具有最佳信噪比的可视化结果。此外，LBST的激励源既可以是激光点，也可以是激光线。

本申请可从激光双向扫描系统采集的热图像序列中获得高SNR的裂纹缺陷的检测结果，如图9所示，红外相机采集的数据为640×512×t的x-y-t矩阵。

S2中，归一化相减处理方法包括：

S11：采用相同的检测参数，分别获得从左到右和从右到左扫描的激光线的初始热图像序列N_R和R_L，其中，N_R和N_L具有相同的采集时间t，同时获得激光未激励时的原始热图像N_R0和N_L0；

S12：对N_R和N_L的每一帧热图像都减去各自激光未激励时的原始热图像 N_R0和N_L0，得到去除了背景噪声的热图像序列N_R－0和N_L－0，在此过程中，在N_R－0的起始帧的热图像和N_L－0的终止帧的热图像中，激光线照射于试件表面相同位置，由此，在N_R－0和顺序颠倒的N_L－0的热图像序列中，相同序号的热图像的激光加热区域都是相互重合的；

S13：然后将N_R－0热图像序列逐帧地减去顺序颠倒的N_L－0热图像序列，得到了经过归一化相减处理的热图像序列N_R－L。

S3中，温度梯度值排序方法包括：

S21:对N_R－L的每张热图像沿x轴求解第一空间导数的绝对值，获得归一化温度梯度图像的序列N′_R－L；

S22：沿t轴以像素为单位对N′_R－L进行从大到小排序，并选取由全部最大梯度值的像素点组成的第一幅图像作为最终的输出结果。

在经过热图像序列归一化的处理后，非缺陷区的噪声信号得到了有效的抑制，裂纹缺陷区的特征信号显著增强。因此，经过排序后N′_R－L的第一幅图像就能最好地可视化涂层表面裂纹，无需再进行筛选的操作。

图10中，对图像归一化处理前后的效果进行对比。图10a是激光线从左向右扫描过程中的某一张热图像。图10a中的热图像减去另一张从右向左扫描的热图像，就得到图10b所示的归一化热图像。然后，沿着x轴分别求解图 10a和图b中热像的一阶空间导数的绝对值。这些结果在图10c和d所示的温度梯度图像中显示。

图10a和c的热图像没有经过图像归一化减法处理。在激光线的激励下，涂层表面物相之间的光学特性差异引起了明显的温度梯度噪声信号。图10c中的温度梯度图像显示了激光线加热区域的轮廓。这些温度梯度噪声信号，使得图10c中的温度梯度图像显示了激光线加热区域的轮廓。

如图10c所示，裂纹缺陷位于激光线加热区域前侧时，由裂纹热阻塞产生的温度梯度呈现出了裂纹缺陷的足迹。然而，当裂纹缺陷位于激光线加热区域内时，裂纹处由裂纹热阻塞引起的热对比与光学特性差异产生的热对比相互抵消。在这种情况下，裂纹缺陷处无法形成足以突显裂纹缺陷足迹的温度梯度。此外，由于光学特性存在差异的物相随机的分布在涂层表面上，因此位于激光线加热区域内的裂纹缺陷呈现出不连续的足迹。

如图10b所示，当图10a中的热图像经过图像归一化减法处理后，在激光线加热区域形成了一个对裂纹缺陷的存在十分灵敏的特殊温度场。对比图10c 和d的温度梯度图像可以看出，图像归一化减法处理能够有效地抑制激光线加热区域内的噪声信号。同时能够使位于激光线加热区域中心线处的裂纹缺陷呈现出最大的温度梯度。

此外，当图10a中的热图像减去扫描方向相反的另一张热图像后，在激光线加热区域前方区域将引入另一张热图像激光线加热区域后方区域的热响应特征。在图10b的热图像右侧的深蓝色区域显示了另一张热图像中处在冷却阶段的区域的热响应特性。这种热响应特性的出现是由于试样的弯曲变形程度过大，导致涂层与基体之间形成分层缺陷所致。因此，AlSi-hBN涂层中的热量不能通过基体进行热传导，产生热滞留现象。

图11b展示了LBST的检测结果。与之相对，还提取了LBST在从左向右扫描时采集的数据进行热图像处理，这个处理过程不进行图像序列归一化处理。由此得到的LUST的检测结果，如图11a所示。

如图11所示，LBST具有更好的裂纹缺陷检测能力。一方面，与LUST 的检测结果相比，LBST的检测结果能够更加清晰地、完整地呈现裂纹缺陷的足迹。另一方面，在LBST的检测结果中，涂层试件表面非缺陷区域噪声得到了明显的抑制，特别是在图12所示的圆圈区域内。

如图12所示，可在每条裂纹上都设置6个相同大小的等间距的缺陷区域。同时，我们选取与缺陷区域相隔相同水平距离的区域作为非缺陷区域。然后，分别计算了LUST和LBST的检测结果中的每条裂纹缺陷的信噪比，

如图13所示。SNR值的计算来自：

其中，σ_N是非缺陷区域噪声的标准差，而μ_S和μ_N分别是缺陷区域和非缺陷区域的信号平均值。

如图13所示，对不同开口宽度的裂纹缺陷进行检测，LBST的检测结果的信噪比始终要优于LUST的检测结果。对于无法通过目测观察到的裂纹缺陷 (例如裂纹1、裂纹2、裂纹3)，LBST仍然能保持较高信噪比。

因此，本发明通过以激光加热区域为基准，对扫描方向相反的两组热图序列进行逐帧的归一化相减处理，然后通过以像素点为单位的温度梯度值排序法提取裂纹缺陷的特征，实验结果表明，在经过双向扫描减法处理的归一化热图像中，激光加热区域内将形成了一个对裂纹缺陷的存在十分灵敏的特殊温度场，在该温度场内，试件表面的光学特性差异在激光激励时所产生的噪声信号将得到显著的抑制，此外，当裂纹缺陷位于该温度场的中心线位置时将呈现出最大的缺陷特征信号，该检测方法可以显著提高检测具有显著光学特性差异的物体表面裂纹缺陷的信噪比。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，其特征在于，应用一种双向扫描热成像的装置，包括：

红外相机，所述红外相机设置在试件一侧；

激光器，所述激光器连接有激光准直器，所述激光准直器设置在所述试件和所述红外相机一侧，所述激光准直器连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动激光准直器沿试件长度和/或宽度方向移动；

控制器，所述红外相机、激光器、激光准直器和驱动机构均与所述控制器相连；

所述可磨耗封严涂层裂纹检测方法包括以下步骤：

S1：控制器控制驱动机构工作，驱动机构带动激光准直器沿试件长度方向移动，激光准直器沿试件表面进行双向扫描，同时红外摄像机获取试件表面的热图像；

S2：对试件同一位置双向扫描得到的图像进行归一化相减处理；

S3：沿时间轴以像素点为单位，对归一化图像序列的温度梯度值进行排序，选取由最大梯度值像素点组成的热图像作为最终的结果。

2.根据权利要求1所述的基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，其特征在于，所述红外相机采集的数据为640×512×t的x-y-t矩阵。

3.根据权利要求1所述的基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，其特征在于，所述S2中，归一化相减处理方法包括：

S11：采用相同的检测参数，分别获得从左到右和从右到左扫描的激光线的初始热图像序列N_R和R_L，其中，N_R和N_L具有相同的采集时间t，同时获得激光未激励时的原始热图像N_R0和N_L0；

S12：对N_R和N_L的每一帧热图像都减去各自激光未激励时的原始热图像N_R0和N_L0，得到去除了背景噪声的热图像序列N_R－0和N_L－0，在此过程中，在N_R－0的起始帧的热图像和N_L－0的终止帧的热图像中，激光线照射于试件表面相同位置；

S13：然后将N_R－0热图像序列逐帧地减去顺序颠倒的N_L－0热图像序列，得到了经过归一化相减处理的热图像序列N_R－L。

4.根据权利要求3所述的基于激光双向扫描热成像的可磨耗封严涂层裂纹检测方法，其特征在于，所述S3中，温度梯度值排序方法包括：

S21:对N_R－L的每张热图像沿x轴求解第一空间导数的绝对值，获得归一化温度梯度图像的序列N′_R－L；

S22：沿t轴以像素为单位对N′_R－L进行从大到小排序，并选取由全部最大梯度值的像素点组成的第一幅图像作为最终的输出结果。

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