无损检测是在不破坏被检对象的前提下,可以对被检对象内部及表面的构造、物理性质和状态进行检测。该技术对于保障产品质量和设备安全服役等方面具有重大意义。涡流脉冲热成像检测技术(Eddy Current Pulsed Thermography,ECPT)是一种新兴的瞬态涡流检测技术。因其具有频谱宽,灵敏度高,检测速度快,检测面积大,易于定量计算等优点,所以该技术在金属材料的无损检测与评估中具有良好的应用。目前有关于脉冲涡流热成像检测技术的研究中,大多数都是针对于热图像中缺陷的识别和增强。因此,本文立足于脉冲涡流热成像检测技术,针对于被检试件的表面裂纹,探究温度分布与裂纹深度之间的关系。此外,结合计算机视觉,从数据统计的角度来设计裂纹缺陷边界检测和定位算法,进而对裂纹缺陷的宽度,长度进行检测,为工业中缺陷量化的应用提供参考。本文的研究内容如下:1)不同深度的裂纹缺陷建模仿真和分析。通过对被检对象进行建模,使用有限元分析法求解模型温度的收敛值,可以深入探究影响试件表面温度场分布的影响因素。通过组内对比分析,对裂纹缺陷的深度和亚表面缺陷的埋藏深度与热特征分布之间的定性关系进行了研究。2)裂纹缺陷的边界检测和定位算法设计。通过热特征提取方法对热图像上的裂纹缺陷进行提取。结合计算机视觉,设计一种能够在小范围内对裂纹缺陷的边界进行检测定位的算法。该算法通过降维的方法将二维图像信息转换为一维的数组信息,大大提高了图像信息的集中程度。然后改进差分算法,通过比较相邻的差分值,使之能够自动寻找最优的梯度值,进而提高了该算法对梯度值的敏感程度,尤其是微弱的梯度信号。该算法被用来定位裂纹缺陷边界在像素级上的范围,并且统计裂纹缺陷在宽度上的像素信息以进行量化研究。3)裂纹缺陷的分离和线性抽象。利用图像融合的方法来剔除冗余的温度信息,保留关键的缺陷信息,提高了缺陷的被检测能力。有助于提高图像分割的精确性。此外,通过图像细化针对裂纹缺陷的线性特征,进行骨架提取,将裂纹缺陷抽象为单像素的线性模型。本文通过仿真与实验研究,探究了裂纹缺陷对于被检对象表面温度场的影响。同时阐述了亚表面缺陷的埋藏深度对于被检试件表面温度的峰值时间的影响。并且改进差分算法,提出一种基于数据统计的边界检测定位算法。最后提出一种针对于裂纹缺陷长度的量化评估方案。该方案能够准确将裂纹从热图像中分离出来。并且通过图像纹理的细化算法来提取裂纹缺陷的骨架,进而量化该缺陷的长度。最后将本文中的算法应用到热图像的处理上,验证该算法的有效性。