Method of processing of thermal images recorded in the beam displacement modulation technique

• Autorzy: Kosikowski, M. , Suszyński, Z.

Warianty tytułu

PL

Metoda przetwarzania obrazów termicznych zarejestrowanych techniką modulacji przestrzennej

• Konferencja: 35th International Microelectronics and Packaging IMAPS - IEEE CPMT Poland Conference ; 21-24.09. 2011 ; Gdańsk Sobieszewo, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article discusses the concept of acquisition and processing of thermal images recorded in the mode of spatial modulation. The basic problem related to analysing thermal images acquired in such a way is the inhomogeneity of the thermal background and significant diversification of signal levels, stemming from optic contrast differences. In the typical active thermography this is not a problem because the recording time is much shorter and the temperature background may be considered invariable and, the signal detection in the realm of time refers either to all the pixels at the same time or to every pixel separately. In the beam displacement modulation mode, the temperature signal value is recorded for successive pixel for the same lag when compared to the excitation which for large optical contrast differences brings about significant discrete signal changes with a finite relaxation time, resulting in linear signal distortion, visible as trails in the images.

PL

W artykule zaprezentowano i opisano koncepcję akwizycji i przetwarzania obrazów termicznych zarejestrowanych w trybie modulacji przestrzennej (BDM). Podstawowym problemem analizy tak pozyskanych obrazów termograficznych jest niejednorodność tła termicznego oraz duże zróżnicowanie poziomów sygnału wynikające z różnic kontrastu optycznego. W typowej termografii aktywnej nie jest to problemem ponieważ, po pierwsze czas rejestracji jest znacznie krótszy i tło temperaturowe można uznać za niezmienne a po drugie detekcja sygnału w dziedzinie czasu dotyczy albo wszystkich pikseli jednocześnie albo każdego piksela oddzielnie. W trybie BDM rejestruje się wartość sygnału temperaturowego dla kolejnych pikseli dla tego samego opóźnienia względem pobudzenia, co przy dużych różnicach kontrastu optycznego powoduje znaczące skokowe zmiany sygnału o skończonym czasie relaksacji, co wprowadza zniekształcenie liniowe sygnału, widoczne na obrazach w postaci smug.

Słowa kluczowe

PL

przetwarzanie obrazów; termografia aktywna; modulacja przestrzenna; metody termiczne; metody temofalowe

EN

image processing; active thermography; spatial modulation; thermowave methods

• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 1
• Strony: 68-71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il.

Twórcy

autor

Kosikowski, M.

autor

Suszyński, Z.

• Politechnika Koszalńska, Katedra Systemów Multimedialnych i Sztucznej Inteligencji, Wydział Elektroniki i Informatyki

Bibliografia

• [1] Ringemacher H. I.: Coordinate Modulation Photoacoustics With Piezoelectric Detection. IEEE Ultrasonic Symposium, 1982, pp. 576-579.
• [2] Quimby R. S.: Real-Time Photoacoustic Microscopy. Applied Physics Letters, Vol. 45, No. 10, November 1984, pp. 1037-1039.
• [3] Quimby R. S., Z. M. Liu: Theory of Real-Time Photoacoustic Microscopy. Canadian Journal of Physics, Vol. 64, 1986, pp. 1276-1280.
• [4] Genesta M., M. Martineza, N. Mradb, G. Renauda and A. Fahra: Thermography for non-destructive evaluation and damage growth monitoring of bonded repairs. Composite Structures,Volume 88, Issue 1, March 2009, Pages 112-120.
• [5] Quimby R. S.: Photoacoustic Microscopy With a New Modulation Technique. Applied Physics Letters, Vol. 39, No. 11, December 1981, pp. 880-882.
• [6] Suszyński Z., R. Arsoba: Thermal Wave Method of Multilayer Structures Diagnostic. Proceedings of the 28th International Conference IMAPS-Poland, Wrocław, 2004, pp. 108-118.
• [7] Wang, Yiqian, Thermal Wave Imaging: Flying SPOT Camera, Thesis (PH.D.),Wayne State University, 1993.
• [8] Wang, Y. Q., Chen P., Kuo, P. K., Favro L. D., Thomas R. L.: Flying laser spot thermal wave IR imaging, Review of progress in quantitative nondestructive evaluation. Vol. 11 A, Proceedings of the 18th Annual Review, Brunswick, ME, July 28-Aug. 2, 1991 (A93-18576 05-38), p. 453-456.
• [9] Suszyński Z., R. Arsoba: Modelling of Dynamic Temperature Response in Multilayer Structure for Beam Displacement Modulation. Journal de Physique IV - Proceedings, Vol. 117, October 2004, pp. 79-84.
• [10] Suszyński Z.: Termofalowe metody badania materiałów i przyrządów elektronicznych. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2001.
• [11] Arsoba R.: Badanie jakości termokompresji w strukturach tyrystorowych metodami termofalowymi dla pobudzeń energetycznych zmiennych w czasie lub przestrzeni. Rozprawa doktorska, Politechnika Koszalińska, Koszalin 2005.
• [12] Z. Suszyński, M. Kosikowski: Stanowisko badawcze do szybkiej wizualizacji właściwości cieplnych struktur warstwowych w trybie modulacji przestrzennej. Elektronika: konstrukcje, technologie, zastosowania, Vol. 50, nr 10, SIGMA-NOT, pp. 99-101.
• [13] Tam A. C.: Applications of Photoacoustic Sensing Techniques. Reviews of Modern Physics, Vol. 58, No. 2, 1986, pp. 381-431.
• [14] Kosikowski M., Z. Suszyński: Optimization of recording of thermal - wave images. International Journal of Thermophysics, Volume 32, Number 4, 828-835.