基于遗传算法的红外热像数据拟合方法
2012-10-23张金玉黄小荣黄建祥
无损检测 2012年10期
张 勇,张金玉,黄小荣,黄建祥
(第二炮兵工程大学501教研室,西安 710025)
与传统无损检测技术相比,红外热像无损检测技术因其检测速度快、精度高、结果直观等特点,被广泛应用于航空航天、电子、汽车、建筑、军工、核工业、新材料研究等诸多领域。按其激励方式不同,可分为脉冲加热法、调制加热法、阶跃加热法等,其中脉冲加热法应用最为广泛。
实践表明,采用脉冲加热法进行无损检测时,容易出现加热不均、噪声较大等问题。为了消除这些问题对检测结果带来的不良影响,已经发展了众多能够降低噪声干扰、增强缺陷对比度的方法,其中多项式拟合法是一种较常用的处理方法。然而,由于多项式拟合大都采用最小二乘法,在求解过程中易陷入局部最优点[1],并且在处理非线性数据拟合问题时,最小二乘法通过两端取对数的方法将其变成线性问题,导致了最优解的偏移[2]。文章提出了基于遗传算法的红外热像数据拟合方法,通过试验对比,发现其具有较好的处理效果,能较大地提高检测的精度,增强对缺陷的识别能力。
1 多项式拟合[3]
假设给定数据点(xi,yi)(i=0,1,…,m),Φ 为所有次数不超过n(n≤m)的多项式构成的函数类,

当拟合函数为多项式时,称为多项式拟合,满足式(1)的pn(x)称为最小二乘拟合多项式。特别地,当n=1时,称为线性拟合或直线拟合。显然:

为a0,a1,…,an的多元函数,因此上述问题即为求I=I(a0,a1,…,an)的极值问题。由多元函数求极值的必要条件,得:

式(4)是关于a0,a1,…,an的线性方程组,用矩阵表示为:……p>
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