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改进小波阈值在红外热波无损检测中的应用

邹兰林 李念琼

邹兰林, 李念琼. 改进小波阈值在红外热波无损检测中的应用[J]. 红外技术, 2021, 43(11): 1089-1096.
引用本文: 邹兰林, 李念琼. 改进小波阈值在红外热波无损检测中的应用[J]. 红外技术, 2021, 43(11): 1089-1096.
ZOU Lanlin, LI Nianqiong. Application of Improved Wavelet Threshold in Infrared Thermal Wave Nondestructive Testing[J]. Infrared Technology , 2021, 43(11): 1089-1096.
Citation: ZOU Lanlin, LI Nianqiong. Application of Improved Wavelet Threshold in Infrared Thermal Wave Nondestructive Testing[J]. Infrared Technology , 2021, 43(11): 1089-1096.

改进小波阈值在红外热波无损检测中的应用

基金项目: 

国家重大科研仪器研制项目 51827812

国家自然科学基金项目 51578430

国家自然科学基金项目 51778509

详细信息
    作者简介:

    邹兰林(1974-),男,湖北武汉人,副教授,博士,研究方向为桥梁检测。E-mail:147461632@qq.com

  • 中图分类号: TP751.1

Application of Improved Wavelet Threshold in Infrared Thermal Wave Nondestructive Testing

  • 摘要: 近二十年来红外热波无损检测技术迅速发展,并在较多领域都得到了普遍应用,但碍于其易受环境影响和工作元件不均匀的特殊性,非制冷红外热像仪原始热波图总存在一定程度的噪声污染,因此对原始热波图进行去噪处理是该技术的关键步骤。传统的改进小波阈值去噪方法局限于对阈值进行自适应分解尺度的改造,使阈值函数平滑连续保真。在噪声方差估计方面没有针对性的方法,而噪声的方差估计是阈值的关键变量,这决定了小波阈值去噪的效果。本文将根据红外图像噪声特性建立混合噪声模型,在噪声模型的基础上进行噪声方差估计、改进阈值及阈值函数,通过软件获取最佳函数参数,最后对仿真模拟结果进行分析,对真实图像进行处理评价,结果表明经改进后的小波阈值去噪方法相对于传统阈值去噪方法和部分滤波去噪方法具有更好的去噪效果。
  • 图  1  随机噪声和添加随机噪声后的图像

    Figure  1.  Random noise and the image after adding random noise

    图  2  添加非均匀性的前后图像

    Figure  2.  Non-uniformity addition

    图  3  生成的总噪声

    Figure  3.  Total noise generated

    图  4  小波阈值去噪流程图

    Figure  4.  Wavelet threshold denoising flowchart

    图  5  仿真图像不同去噪方法处理结果

    Figure  5.  Simulation image processing results of different denoising methods

    图  6  真实图像不同去噪方法处理结果

    Figure  6.  Real image processing results of different denoising methods

    表  1  仿真模拟图像几种去噪方法评价指标对比

    Table  1.   Comparison of evaluation indexes of several image denoising merhods

    Denoising method MSE PSNR SSIM
    Noisy image 0.2866 2.4322 0.5512
    Hard threshold function 0.2712 2.5127 0.2896
    Soft threshold function 0.2755 2.6893 0.5924
    Median filter 0.2781 2.7667 0.4612
    Improved threshold function 0.2877 3.5389 0.6415
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-31
  • 修回日期:  2021-09-13
  • 刊出日期:  2021-11-20

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