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气膜冷却结构是燃气涡轮发动机高压涡轮叶片的三大关键设计制造技术之一，其质量控制对保证涡轮叶片的气冷效果、使役性能和结构可靠性具有重要意义。基于红外热成像无损检测的基本原理搭建了一套多自由度叶片气膜孔检测平台，提出了一种以脉冲热/冷空气为激励源、热像仪为信号采集设备和图像处理技术为实现途径的孔径测量方法，同时考虑气膜孔轴线特征和叶身型面曲率因素，设置正弦和动态余弦修正因子优化了以霍夫圆检测函数为核心的孔径测量算法，得到了与标准塞规测量结果平均差值小于4.40%的高精度孔径并总结了涂覆热障涂层后的缩孔规律。结果表明涂覆粘结层对气膜孔孔径的影响不大，相对原始孔径的平均缩孔率小于4.0%,涂覆陶瓷层后的平均缩孔率为16.2%。