本发明实施例涉及无损检测技术，尤其涉及一种无损检测的方法、装置、设备可读存储介质。
背景技术：
随着21世纪电网建设的发展，高电压、大容量、交直流并联的电力网络日益成为主流，西电东送、南北互供、全国联网的电网格局正在形成。然而，随着电网结构和运行方式的日益复杂，电网故障造成的损失和影响范围也在不断增大，因此对电网安全可靠性指标的要求也不断提升。运行中的电网设备会在外部环境的影响下不断老化，而制造中留下的缺陷也在这个过程中不断放大，运行过程中的电、热、机械力等长期作用将使电力设备的绝缘强度与机械强度不断下降，当缺陷发展到一定程度，必将引起设备故障并有可能扩大为电网事故。
以复合绝缘子为例，随着复合绝缘子服役年限的增长，因复合绝缘子故障导致的电网事故也在逐年增加。交界面是复合绝缘子的薄弱点，存在粘接缺陷的绝缘子在长时间入网运行后，会因护套内外的水分浓度差，导致交界面水分的侵入，因此护套对芯棒的保护作用大大削弱。环氧树脂材料具有水解特性，在水分长时间入侵下，环氧树脂材料水解会使交界面出现空气间隙，导致交界面的闪络击穿，而且伴随水解的加剧，芯棒中玻璃纤维逐渐断裂，机械性能逐渐丧失，复合绝缘子的脆断事故频频发生，对高压输电网的安全运行带来巨大安全隐患。因此，重视和加强对电力设备缺陷检测技术的研究与应用对减少设备事故、保障电网运行安全具有重大意义。
现场运行经验表明，超声、微波、太赫兹等检测方法虽然在电力设备检测工作中得到有效应用，但这些检测手段或灵敏度低、或复杂耗时、或易受环境影响、或具有破坏性，适用具有一定局限性。红外热波无损检测作为成熟技术在航天航空领域已得到广泛应用，具有检测速度快、检测精度高、非接触测量、结果形象直观、适用范围广、便于定性定量分析的特点，在电力设备缺陷的带电检测方面具有很大的应用潜力。但是，现有红外热波技术主要应用在金属粘接检测领域，对于非金属材料内存在的空气缺陷无法有效检测，尤其当表面材料厚度超过一定数值时，成像结果已无法区分粘接交界面。因此通过对红外信号的处理，拓宽红外热波检测技术的应用范围，使其能够满足电力设备的检测要求，对改善电力设备缺陷检测工作现状、减少电力设备事故、保障电网安全稳定运行具有重大意义。
技术实现要素：
本发明提供一种无损检测的方法、装置、设备可读存储介质，以解决非金属材料粘接交界面处空气间隙的红外无损检测问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种无损检测的方法，包括：
获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据；
根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线；
使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点；
根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。
第二方面，本发明实施例还提供了一种无损检测的装置，该装置包括：
获取模块，用于获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据；
关联曲线确定模块，用于根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线；
求导模块，用于使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点；
缺陷确定模块，用于根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的方法。
本发明实施例通过获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据；根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线；使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点；根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。本发明实施例可以解决非金属材料粘接交界面处空气间隙的红外无损检测问题。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种无损检测的方法的流程图；
图2a是本发明实施例二提供的一种无损检测的方法的流程图；
图2b是本发明实施例二提供的一种以辐射量为依据的红外无损检测热图；
图2c是本发明实施例三提供的一种以辐射量变化率为依据的红外无损检测热图；
图3是本发明实施例三提供的一种无损检测的装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种无损检测的方法的流程图，本实施例可适用于非金属材料粘接交界面处的空气间隙的红外无损检测的情况，该方法可以由无损检测的装置来执行，具体包括如下步骤：
步骤110、获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据。
其中，被测目标物是非金属材料，可以是复合非金属材料。由于非金属材料由于材料本身的特性，导热性较低、热容较高，因此当非金属材料粘接交界面处存在空气间隙时，通过红外无损检测技术检测到的存在缺陷的空气间隙处和不存在缺陷处的温差表现不够明显。红外辐射量关联数据可以是红外辐射量数据，也可以是红外温度数据，红外辐射量与红外温度数据之间是可以相互转换的，其转换关系是m＝εσt4,其中，m表示红外辐射量，ε表示辐射系数，σ表示斯蒂芬＝玻尔兹曼常数，t表示绝对温度。
步骤120、根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线。
可以理解的是，可以根据红外辐射量数据，确定辐射量-时间曲线，也可以根据红外温度数据，确定温度-时间曲线，其中，辐射量时间关联曲线可以是以时间为横坐标，以红外辐射量关联数据为纵坐标。时间可以选取被测目标物接收到的红外辐射温度最高的时刻开始至正常温度为止，正常温度是被测目标物所处的环境温度。
步骤130、使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点。
其中，设定时间因子是对时间进行处理得到的，可以是时间的对数、时间的倍数或时间的指数幂等。而求导的意义在于当自变量在某一点处的改变量趋近于零事，平均变化率趋近的值。在非金属材料的红外无损检测中，当非金属材料粘接交界面存在缺陷时，缺陷表面温度场分布变化不大，但温度场分布的变化率很大，并且比无缺陷的表面温度场分布的变化率还要明显。因此，使用辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导的意义在于将被测目标物的辐射量变化率替代辐射量来表征被侧目标物在设定时间的动态变化情况。
步骤140、根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。
其中，根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度，包括三种情况，即第一种，根据与所述每个位置点对应的极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域；第二种，根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定被测目标物的缺陷区域的缺陷深度；第三种，根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定被测目标物的缺陷区域和所述缺陷区域的缺陷深度。
可以理解的是，极值点包含横坐标和纵坐标，横坐标是纵坐标取极值时的极值时间，纵坐标是辐射量变化率的最大值。可以将极值时间与预设的无缺陷位置的极值时间作比较，就可以确定缺陷的区域和缺陷的深度。也可以根据被测目标物的红外辐射特征中极值时间与缺陷深度的关系来确定缺陷深度，进而根据每个位置点的缺陷深度确定缺陷位置点，根据缺陷位置点确定缺陷区域。
本发明实施例通过获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据；根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线；使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点；根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。本发明实施例可以解决非金属材料粘接交界面处空气间隙的红外无损检测问题。
在上述技术方案的基础上，进一步的，所述被测目标物包括复合绝缘子，所述设定时间因子包括时间的自然对数。
其中，时间的自然对数可以对时间进行压缩，当使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导时，辐射量变化率会更加明显，有利于缺陷区域和非缺陷区域的辨别。
实施例二
图2a是本发明任意实施例二提供的一种无损检测的方法的流程图。本实施例是以上述实施例为基础进行了优化，具体包括如下步骤：
步骤210、获取红外热像仪采集的所述被测目标物在至少两个时刻下的红外辐射量采集数据。
红外无损检测系统通常包含热激励系统、热波检测系统，成像处理系统三部分，热像仪是热波检测系统的核心。
在一个具体的实施方式中，利用红外无损检测系统对复合绝缘子进行红外检测，为保证试件表面被均匀加热，热激励系统由两组氙气闪光灯组成，氙气闪光灯由配套电池组充电15s后，可以作为瞬间热源，发射脉冲红外热波，最大能量不小于10kj。可以理解的是，当对复合绝缘子进行离线检测时，可以利用热源激励系统对符合绝缘子进行加热；当对复合绝缘子进行在线检测时，由于在线的复合绝缘子其内部空气间隙会在电网电压下发生放电击穿，放电温度远高于正常区域，因此无需热源激励。当热波检测系统选用的红外热像仪的温度灵敏度不小于0.02k，探测波长为8～9μm，动态测量帧频至少180帧/s。热像仪采集的热波数据由成像系统进行处理，使用mosaiq等图像处理软件可以将采集到的辐射量数据转化为可视图像。
步骤220、根据所述红外辐射量采集数据，获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据。
步骤230、根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线。
步骤240、使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点。
步骤250、根据所述极值点的纵坐标值，构建所述被测目标物的灰度图像，确定所述被测目标物的缺陷区域；和/或根据所述极值点的横坐标值，确定所述缺陷区域的缺陷深度。
其中，该步骤包括三种情况：第一种，根据所述极值点的纵坐标值，构建所述被测目标物的灰度图像，确定所述被测目标物的缺陷区域；第二种，根据所述极值点的横坐标值，确定所述缺陷区域的缺陷深度；第三种，根据所述极值点的纵坐标值，构建所述被测目标物的灰度图像，确定所述被测目标物的缺陷区域；和根据所述极值点的横坐标值，确定所述缺陷区域的缺陷深度。
极值点的纵坐标值表示的辐射量变化率，根据辐射量变化率构建的被测目标物的灰度图像中，缺陷区域由于辐射量变化率较大，在灰度图像中呈现白色，而非缺陷区域辐射量变化率较小，在灰度图像中则呈现灰色。
进一步的，根据所述极值点的纵坐标值，构建所述被测目标物的灰度图像，确定所述被测目标物的缺陷区域，包括：
当所述灰度图像每个位置点的灰度值大于预设阈值时，确定所述位置点为缺陷点，根据所述缺陷点确定所述被测目标物的缺陷区域。
极值点的横坐标值表示的辐射量变化率最大时的极值时间，可以通过红外辐射特征，根据所述极值时间的公式
本发明实施例通过获取红外热像仪采集的所述被测目标物在至少两个时刻下的红外辐射量采集数据，并使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点，根据所述极值点的纵坐标值，构建所述被测目标物的灰度图像，确定所述被测目标物的缺陷区域；和/或根据所述极值点的横坐标值，确定所述缺陷区域的缺陷深度。本发明实施例可以通过极值点的特性，以辐射量变化率表征灰度图像中每个位置点的灰度值情况，对缺陷区域和非缺陷区域加以区分，并且可以根据极值点所在的极值时间确定缺陷深度，从而可以检测出非金属材料粘接交接面处的空气间隙。
进一步的，以一个具体的实施方式为例，以2mm硫化硅橡胶下的1mm槽型缺陷为例，在闪光灯提供能量后的20000ms内，由于缺陷存在，致使槽型缺陷表面的辐射量略微高于其他正常点，但非常不明显，在检测条件不好时(比如闪光灯对样品的表面加热不均匀)，不能确保所有缺陷点辐射量均高于正常点，因此无法区复合材料交交界面是否存在空气缺陷。采用本发明实施例的方法，对辐射量关联曲线相对于时间的自然对数求导，即：
图2b示出了以辐射量为依据的红外热图，图2c是以辐射量变化率为依据的红外热图，由图2b和图2c所示，以辐射量变化率为依据的红外热图对缺陷区域和非缺陷区域具有更好的辨识度。
进一步的，还可以通过偏差定损的方式来判断缺陷区域，即选取辐射量最低的检测点为参考值，采用如下公式：
偏差＝(测量值-参考值)/参考值；
通常偏差大于30％的位置可以认为是缺陷位置。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种无损检测的装置的结构示意图，该装置包括获取模块310、关联曲线确定模块320、求导模块330以及缺陷确定模块340，其中：
获取模块310，用于获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据；
关联曲线确定模块320，用于根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线；
求导模块330，用于使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点；
缺陷确定模块340，用于根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。
本发明实施例通过获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据；根据所述红外辐射量关联数据，确定与所述每个位置点对应的辐射量时间关联曲线；使用所述辐射量时间关联曲线对设定时间因子进行求导，得到与所述每个位置点对应的导数曲线，并分别计算与各所述导数曲线对应的极值点；根据与所述每个位置点对应的所述极值点，确定所述被测目标物的缺陷区域，和/或所述缺陷区域的缺陷深度。本发明实施例可以解决非金属材料粘接交界面处空气间隙的红外无损检测问题。
在上述实施例的基础上，还可以包括：
所述被测目标物包括复合绝缘子，所述设定时间因子包括时间的自然对数。
所述获取模块，包括：
第一获取子模块，用于获取红外热像仪采集的所述被测目标物在至少两个时刻下的红外辐射量采集数据；
第二获取子模块，用于根据所述红外辐射量采集数据，获取被测目标物的每个位置点在至少两个时刻下的红外辐射量关联数据。
所述缺陷确定模块，包括：
缺陷区域确定子模块，用于根据所述极值点的纵坐标值，构建所述被测目标物的灰度图像，确定所述被测目标物的缺陷区域；和/或
缺陷深度确定子模块，用于根据所述极值点的横坐标值，确定所述缺陷区域的缺陷深度。
所述缺陷区域确定子模块，具体用于：
当所述灰度图像每个位置点的灰度值大于预设阈值时，确定所述位置点为缺陷点，根据所述缺陷点确定所述被测目标物的缺陷区域。
本发明实施例所提供的无损检测的装置可执行本发明任意实施例所提供的无损检测的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例五提供的一种计算机设备的结构示意图，如图4所示，该设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；设备中处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明任意实施例中的数据处理方法对应的程序指令/模块(例如，无损检测装置中的获取模块310、关联曲线确定模块320、求导模块330以及缺陷确定模块340)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的用于设备的操作。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置430可用于接收输入的触摸信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例提供的无损检测的方法。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述数据处理装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。