绝热层粘接检测图像的多分辨率融合

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1、第!"卷第#期兵工学报./01!",/1#!$$%年#月&’(&&)*&*+,(&)--2341!$$%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!绝热层粘接检测图像的多分辨率融合"杨风暴韩焱阳方林（华北工学院，山西太原，$5$$"#）摘要基于固体火箭发动机绝热层超声’扫描粘接检测时高分辨率探头检测易受噪声干扰、低分辨率探头检测精度不高的矛盾，提出了将两种不同分辨率探头检测图像融合的方法，讨论了利用二维小波多分辨率分析法进行图像融合的步骤与

2、算法，并将其用于实际检测的粘接图像的处理，实验表明采用所提出的方法完全可以获得高分辨率、高信噪比的粘接检测图像。关键词信息处理技术；超声检测；绝热层；粘接；多分辨率分析；图像融合中图分类号(6""#超声检测是固体火箭发动机绝热层粘接检测的即在低频时小波变换的时间分辨率较低，而频率分有效手段，一般采用的方法是在发动机壳体（金属材辨率较高；在高频时小波变换的时间分辨率较高，而料）一侧耦合超声探头，向壳体内部发射超声脉冲，频率分辨率较低，这正符合低频信号变化缓慢、高频通过拾取壳体与绝热层（非金属材料）界面的反射超信号变化迅速的

3、特点［#］。声回波，根据回波的大小判断脱粘与否。利用这种二维小波变换多分辨率分析可以把图像分解到方法进行逐点检测，可以得到粘接界面的超声’扫不同分辨率层上，某一层的图像表示由低频的轮廓描!"7灰度级图像。在检测中遇到如下问题：当采信息和原图像的水平、垂直和对角线方向的高频部用分辨率高的超声探头时，声束较细，检测有效面积分的细节信息组成，每次分解仅对低频部分进行下较小，虽然检测分辨率高但检测结果易受金属表面一层的分解。采用一般的二进制小波变换，每次分光洁度、耦合剂（一般为水、甘油等）中的杂质、耦合解均使图像的分辨率变为原来

4、的一半。的好坏、声波入射角度扰动的影响，误判率和漏判率设有一维小波函数!（!）和尺度函数"（!），都比较高；当采用分辨率低的超声探头时，虽然可以对于二维可分离小波变换，则有二维小波函数为降低上述因素的影响，但检测精度也低，有时无法满!#（!，"）#"（!）!（"）$足检测要求。!!（!，"）#!（!）"（"）#（#$#）本文基于小波变换多分辨率分析的方法将两种!5（!，"）#!（!）!（"）%不同分辨率探头的检测信息结果融合起来，既能保二维尺度函数为证检测的较高分辨率，又保证检测结果的较高可靠性。"（!，"）#"（!）"

5、（"）（#$!）二进制小波变换中的变换尺度依次为#，!，⋯，!%，!二维小波变换的多分辨率分析尺度!%下的二维尺度函数表示为"（!，"），二维小%小波变换作为一种新的数学工具，是介于函数波函数的表示类似，则图像&（’，(）表示为#!5的时间域（空间域）表示和频域表示之间的一种表示&（’，(）#)$&#)#&*+#&*+#&*+#&方法，其在两个域上同时具有良好的局部化性质。（#$5）它对不同的频率在时域上的取样步长是可调节的，)#&#)!&*+#!5（#$%）!&*+!&*+!&!$$5年5月收稿，!$$5年#!月定稿。

6、"山西省青年科技研究基金资助项目（!$$##$#8）第!期绝热层粘接检测图像的多分辨率融合$!类推有构图像的严重失真，故需要进行灰度调整。设被替!!&!&"&#（!’$）代的、替代图像分解分量为#（.，"），/（.，"），.$=，"#$"%!#%"%!#%"%!#%"%!#其中!，"，⋯0)!，"$=，!，"，⋯1)!，0，1为图像分%%量的宽、高。则变换为!"%!#$!!*"%!（(，+）!"%!（,，-）（!’&）1)!0)!($)%($)%!"!!#（.，"）%%"$=.$=（"’!）&"&"（(，+）#"（,，-

7、）（!’’）/2（(，+）$/（(，+）1)!0)!"%!#$!!"%!"%!($)%($)%!"!!/（.，"）（!(!，"，#）"$=.$=其中，($=，!，"，⋯0)!，+$=，!，"，⋯1)!，然（!)$）式中的!称为图像#（(，+）在尺度""下的"#后用/2（(，+）替代#（.，"）。连续逼近，&"（"$!，"，#）为尺度""%!下的连续"%!#!)#效果评价细节；而相应地称（!’&）式中的系数*（(，+）为"%!在火箭发动机绝热层粘接检测中，检测数据受图像在尺度""%!下的离散逼近，（!’’）式中的系数到各种

8、因素的影响，其噪声的性质难以简单确定，所&"（(，+）为图像在尺度""%!下的离散细节，（(，"%!以在进行小波多分辨率分析时，噪声被分解到哪一+）表示像素的位置。层具有不确定性，因此在融合时，要进行多个不同层的融合，利用客观的评价标准确定哪一层融合效果!不同分辨率图像的融合原理更好，从而选定融合的层。对于图像的融合