CN115561280A - 一种复合材料缺陷检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料缺陷检测系统，涉及无损检测领域，包括：脉冲激光器与上位机连接，根据第一激光参数向复合材料的表面发射第一激光，根据第二激光参数向复合材料的表面的缺陷发射第二激光；红外热像仪与上位机连接，对第一激光扫描复合材料的表面的温度场进行监测并将采集到的热辐射图像传输给上位机；光电探测装置与上位机连接，对第二激光扫描复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测、转换和解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给上位机；上位机确定第一激光参数，根据热辐射图像获取复合材料的缺陷位置确定第二激光参数，以及确定复合材料的缺陷信息。本发明能够对复合材料表面缺陷进行快速、非接触、无损的检测。

Description

一种复合材料缺陷检测系统及方法

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别是涉及一种复合材料缺陷检测系统及方法。

背景技术

碳纤维复合材料由于其比强度、比模量较高，具有低密度、耐腐蚀、耐高温与耐辐射等优良性能，在军用方面与民用方面广泛应用，但是其在制造、搬运与加工等过程中，会产生许多不可避免的损伤，比如：脱粘、划伤、裂纹等缺陷，这些缺陷将会对碳纤维复合材料及其组件服役产生负面影响。因此，为了保证碳纤维复合材料及其组件的高性能、高质量与工作安全，有必要对其进行无损检测。

无损检测不与被检测对象接触，不会损害被测试对象的性能与寿命。目前，也有许多学者对碳纤维复合材料表面缺陷的检测进行研究，如涡流检测法、X射线检测法、微波检测法、脉冲红外热成像法以及超声检测法等，但是这些常规的无损检测方法无法对一些复杂大尺寸曲面结构形成有效的检测，如航空机翼等，并且这些检测技术本身也存在一定的局限性，如涡流检测法对于被检测试样内部缺陷的种类、大小和形状难以判断，X射线检测法长期使用会对人体造成一定损害，而微波检测法也具有一定的局限性，其灵敏度会受到工作频率的影响，不易穿透具有良好导电性的碳纤维复合材料等等；有些学者尝试采用激光对碳纤维复合材料表面损伤进行损伤检测，但受制于激光热辐照的热烧蚀、难以获得检测缺陷详细信息或检测速度慢等局限性，碳纤维复合材料表面激光无损检测技术处于萌芽状态。

发明内容

本发明的目的式提出一种复合材料缺陷检测系统及方法，能够对复合材料表面缺陷实现快速、非接触、无损的检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种复合材料缺陷检测系统，所述系统包括：脉冲激光器、红外热像仪、光电探测装置和上位机；

所述脉冲激光器，与所述上位机连接，用于根据所述上位机发送的第一激光参数向复合材料的表面发射第一激光，以及根据所述上位机发送的第二激光参数向所述复合材料的表面的缺陷发射第二激光；所述第一激光参数和所述第二激光参数均包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

所述红外热像仪，与所述上位机连接，用于对所述第一激光扫描所述复合材料的表面的温度场进行监测并将采集到的热辐射图像传输给所述上位机；

所述光电探测装置，与所述上位机连接，用于对所述第二激光扫描所述复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测、转换和解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给所述上位机；

所述上位机用于根据所述复合材料的特性确定所述第一激光参数并将所述第一激光参数发送给所述脉冲激光器，根据所述热辐射图像获取所述复合材料的缺陷位置，并根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性确定所述第二激光参数并将所述第二激光参数发送给所述脉冲激光器，还用于将所述缺陷激光超声图像和热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定所述复合材料的缺陷信息；所述缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。

可选地，所述上位机包括控制模块和图像融合处理模块；

所述控制模块，与所述脉冲激光器连接，用于根据所述复合材料的特性确定所述第一激光参数发送给所述脉冲激光器，并根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性确定第二激光参数发送给所述脉冲激光器；

所述图像融合处理模块，分别与所述控制模块、所述红外热像仪和所述光电探测装置连接连接，用于根据接收的所述热辐射图像获取所述复合材料的缺陷位置，并将所述缺陷位置发送给所述控制模块，以及将所述缺陷激光超声图像和所述热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定所述复合材料的缺陷信息。

可选地，所述上位机还包括显示终端；

所述显示终端，与所述图像融合处理模块连接，用于显示所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息。

可选地，所述光电探测装置包括光电探测器、超声探测跟踪器和干涉仪；

所述超声探测跟踪器用于对所述第二激光扫描所述复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测；

所述光电探测器，与所述超声探测跟踪器连接，用于跟随所述超声探测跟踪器监测到的超声波移动并接收所述超声波，以及将接收到的超声波转换为光信息；

所述干涉仪，分别与所述光电探测器和所述上位机连接，用于接收所述光信息，并根据所述光信息对所述超声波进行解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给所述上位机。

可选地，所述系统还包括透镜；

所述透镜，设置在所述第一激光和所述第二激光的光路上，用于对所述第一激光和所述第二激光进行聚焦；所述第一激光和所述第二激光经过所述透镜照射在所述复合材料的表面。

可选地，所述脉冲激光器为纳秒激光器、皮秒激光器或飞秒激光器。

可选地，所述脉冲激光器的平均功率大于50W。

可选地，所述红外热像仪为通用型工业红外热像仪。

一种复合材料缺陷检测方法，应用于上述的复合材料缺陷检测系统，所述方法包括：

根据复合材料的特性确定第一激光参数，并将所述第一激光参数发送给脉冲激光器；所述第一激光参数包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

获取所述第一激光参数扫描所述复合材料的表面得到的热辐射图像；

根据所述热辐射图像，确定所述复合材料的表面的缺陷位置；

根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性，确定第二激光参数，并将所述第二激光参数发送给脉冲激光器；所述第二激光参数包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

获取所述第二激光参数扫描所述复合材料的表面的缺陷得到的缺陷激光超声图像；

将所述缺陷激光超声图像和所述热辐射图像进行融合叠加，确定所述复合材料的表面的缺陷信息；所述缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。

可选地，所述方法还包括：

将所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息进行可视化显示。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种复合材料缺陷检测系统，包括：脉冲激光器、红外热像仪、光电探测装置和上位机；脉冲激光器，与上位机连接，用于根据上位机发送的第一激光参数向复合材料的表面发射第一激光，以及根据上位机发送的第二激光参数向复合材料的表面的缺陷发射第二激光；第一激光参数和第二激光参数均包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；红外热像仪，与上位机连接，用于对第一激光扫描复合材料的表面的温度场进行监测并将采集到的热辐射图像传输给上位机；光电探测装置，与上位机连接，用于对第二激光扫描复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测、转换和解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给上位机；上位机用于根据复合材料的特性确定第一激光参数并将第一激光参数发送给脉冲激光器，根据热辐射图像获取复合材料的缺陷位置，并根据缺陷位置和复合材料的特性确定第二激光参数并将第二激光参数发送给脉冲激光器，还用于将缺陷激光超声图像和热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定复合材料的缺陷信息；缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。本发明通过高能量密度/高扫描速度激光快速对被检测试复合材料表面进行辐照得到热辐射图像，根据热辐射图像对复合材料表面的缺陷进行定位，在确保复合材料不被烧蚀损坏的前提下，利用低能量密度激光/低扫描速度对缺陷进行辐照得到缺陷激光超声图像，将热辐射图像和缺陷激光超声图像融合，将“快”“慢”扫描图像融合得到被检测对象的详细损伤信息，能够对缺陷的位置和尺寸等具体信息进行精确测量，实现对复合材料表面缺陷快速、非接触、无损的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的复合材料缺陷检测系统模块图；

图2为碳纤维复合材料表面缺陷示意图；

图3为碳纤维复合材料表面缺陷激光热辐射成像图；

图4为本发明提供的复合材料缺陷检测系统对碳纤维复合材料表面进行检测的示意图；

图5是碳纤维复合材料表面缺陷激光激励超声成像图；

图6是碳纤维复合材料表面缺陷激光“热辐射-超声激励”复合成像图；

图7为本发明提供的复合材料缺陷检测方法流程图；

图8为本发明提供的复合材料缺陷检测系统工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种复合材料缺陷检测系统及方法，能够对复合材料表面缺陷实现快速、非接触、无损的检测。

该系统采用激光热辐射成像激光及激励超声波场成像融合的方法实现快速、非接触、无损的碳纤维复合材料表面缺陷可视化检测，首先，调控激光高能量密度以较高的扫面速度对碳纤维复合材料表面进行快速热成像扫描，形成待检测面的热成像图，快速、准确定位缺陷位置；而后，调控激光低能量密度对已获得的缺陷位置以较低扫描速度对缺陷所在位置进行激光激励超声波场成像扫描，对缺陷的长度、宽度、深度尺寸等具体信息进行表征，从而以单一激光光源的差别性能量密度扫描实现对碳纤维复合材料表面缺陷位置及其具体缺陷尺寸信息的快速、精确检测。该系统具有快速、高效、无损、无接触、可视化等显著特点，可应用于高效率、高质量的碳纤维复合材料表面缺陷的检测工作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供的一种复合材料缺陷检测系统，所述系统包括：脉冲激光器、红外热像仪、光电探测装置和上位机；复合材料包括碳纤维复合材料，还包括钛合金、铝合金、铁基合金等金属材料。

所述脉冲激光器，与所述上位机连接，用于根据所述上位机发送的第一激光参数向复合材料的表面发射第一激光，以及根据所述上位机发送的第二激光参数向所述复合材料的表面的缺陷发射第二激光；所述第一激光参数和所述第二激光参数均包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；具体地，所述脉冲激光器为纳秒激光器、皮秒激光器或飞秒激光器；所述脉冲激光器的能量密度可调、脉宽可调。

在实际应用中，所述脉冲激光器功率可调、脉宽可调，考虑激光扫描热红外快速成像的需要，优选的，选用平均功率大于50W的激光器，考虑碳纤维复合材料对激光扫描热辐射的敏感性，优选的，选用皮秒或飞秒激光器。

所述红外热像仪，与所述上位机连接，用于对所述第一激光扫描所述复合材料的表面的温度场进行监测并将采集到的热辐射图像传输给所述上位机；具体地，所述红外热像仪为通用型工业红外热像仪。

在实际应用中，如图2和图3所示，红外热像仪能够检测、识别能量密度相对较高激光扫描的热辐射图像特征，与计算机相连接，能够判别、定位被检测试样缺陷分布情况。根据红外热像仪成像原理可以分为光子探测和热探测两种，根据红外热像仪工作波段可以分为长波、短波、中波热像仪，红外热像仪包括红外探测跟踪器，红外探测跟踪器与红外热像仪的探测头连接，红外探测跟踪器具有视觉运动捕捉功能，能够驱动红外热像仪的探测头跟随激光辐照光束移动，使得红外热像仪的探测头接收激光辐照光束从而得到热辐射图像。

所述红外热像仪架设于待检测复合材料斜上方适当位置，该仪器附带视觉运动捕捉模块和红外探测跟踪器，红外探测跟踪器具有视觉运动捕捉模块，并驱动红外热像仪的探测头可跟随激光辐照光束移动。

所述光电探测装置，与所述上位机连接，用于对所述第二激光扫描所述复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测、转换和解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给所述上位机。所述光电探测器架设于待检测件斜上方适当位置。

所述上位机用于根据所述复合材料的特性确定所述第一激光参数并将所述第一激光参数发送给所述脉冲激光器，根据所述热辐射图像获取所述复合材料的缺陷位置，并根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性确定所述第二激光参数并将所述第二激光参数发送给所述脉冲激光器，还用于将所述缺陷激光超声图像和热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定所述复合材料的缺陷信息；所述缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。所述上位机为计算机工作站。

作为一个具体的实施方式，所述上位机包括控制模块和图像融合处理模块；

所述控制模块，与所述脉冲激光器连接，根据预设的不同类型材料能量匹配和缺陷扫描作业动作选项，采用常见的机器视觉跟踪技术，调节发射激光的参数匹配，调整激光的扫描路径与扫描动作；具体地，所述控制模块用于根据所述复合材料的特性确定所述第一激光参数发送给所述脉冲激光器，并根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性确定第二激光参数发送给所述脉冲激光器；进行激光热成像检测时，所述控制模块采用高能量、高扫描速度的激光参数匹配；进行激光激励超声检测时，所述控制模块采用低能量、低扫描速度的激光参数匹配；具体的，所述控制模块为计算机。

在实际应用中，如图4和图5所示，所述控制模块是预先设定的激光束参数匹配模块，根据不同材料特性设定不同激光参数匹配，每一种材料分别设置高能量/高扫描速度与低能量/低扫描速度两种激光参数匹配，当激光热辐射扫描检测时采用高能量(即高能量密度和长脉宽)、高扫描速度参数匹配，当激光激励超声检测时采用低能量(即低能量密度和短脉宽)、低扫描速度的激光，并根据温度场图像所反馈的缺陷位置分布信息，规划二次扫描路径，进行激光激励超声检测。

所述图像融合处理模块，分别与所述控制模块、所述红外热像仪和所述光电探测装置连接连接，用于根据接收的所述热辐射图像获取所述复合材料的缺陷位置，并将所述缺陷位置发送给所述控制模块，以及将所述缺陷激光超声图像和所述热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定所述复合材料的缺陷信息。

在实际应用中，如图6所示，所述图像融合处理模块，采用图像融合技术对热辐射图像和激光超声图像两张图像融合到一张图上，即对温度场和超声波场图像进行融合，即激光“热辐射-超声激励”复合图像，获得复合材料表面缺陷的分布位置与具体尺寸。图像融合处理模块自带温度场自动比对软件及其数据库，通过比对图像融合处置后的温度场图像，根据温度场分布差异，将有差异的温度场提取与定位，获得被检测复合材料表面的缺陷位置分布信息，并将缺陷位置分布信息反馈给控制模块进行缺陷位置定点激光超声激励扫描，获得缺陷的超声波场图像，并将温度场图像与超声波场图像进行融合，获得被检测缺陷的位置分布与尺寸信息的融合图像，实现对缺陷的准确识别，提高碳纤维复合材料表面缺陷检测的精确性与高效性。具体的，图像融合软件可选图片合成器、Snapseed、picsart等软件。所述图像融合处理模块为安装有图像融合软件的计算机。

作为一个具体的实施方式，所述上位机还包括显示终端；

所述显示终端，与所述图像融合处理模块连接，用于显示所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息。

作为一个具体的实施方式，所述光电探测装置包括光电探测器、超声探测跟踪器和干涉仪；

所述超声探测跟踪器用于对所述第二激光扫描所述复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测；

所述光电探测器，与所述超声探测跟踪器连接，用于跟随所述超声探测跟踪器监测到的超声波移动并接收所述超声波，以及将接收到的超声波转换为光信息；所述光电探测器置为通用型工业光电探测器。

所述干涉仪，分别与所述光电探测器和所述上位机连接，用于接收所述光信息，并根据所述光信息对所述超声波进行解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给所述上位机。所述干涉仪具有非干涉检测技术和干涉检测技术两种。

在实际应用中，所述光电探测装置对复合材料表面缺陷处产生的超声波进行监测、分析、处理，当激光扫描到复合材料表面时，超声振动会对它的反射光进行调制，使超声振动信息转化为光信息，干涉仪能够测量细微的光程变化或光频率变化，把光信号携带的超声振动信息解调出来，形成包含缺陷具体信息的图像，并传输给上位机。

作为一个具体的实施方式，所述系统还包括透镜；

所述透镜，设置在所述第一激光和所述第二激光的光路上，用于对所述第一激光和所述第二激光进行聚焦；所述第一激光和所述第二激光经过所述透镜照射在所述复合材料的表面。

如图7所示，本发明提供的一种复合材料缺陷检测方法，应用于上述的复合材料缺陷检测系统，所述方法包括：

步骤S1：根据复合材料的特性确定第一激光参数，并将所述第一激光参数发送给脉冲激光器；所述第一激光参数包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

步骤S2：获取所述第一激光参数扫描所述复合材料的表面得到的热辐射图像；

步骤S3：根据所述热辐射图像，确定所述复合材料的表面的缺陷位置；

步骤S4：根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性，确定第二激光参数，并将所述第二激光参数发送给脉冲激光器；所述第二激光参数包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

步骤S5：获取所述第二激光参数扫描所述复合材料的表面的缺陷得到的缺陷激光超声图像；

步骤S6：将所述缺陷激光超声图像和所述热辐射图像进行融合叠加，确定所述复合材料的表面的缺陷信息；所述缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。

作为一个具体的实施方式，所述方法还包括：将所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息进行可视化显示。

在实际应用中，如图8所示，本发明提供的复合材料缺陷检测系统的工作过程如下所述：

1.启动计算机工作站，包括控制模块和图像融合处理模块，以及启动脉冲激光器、红外热像仪、光电探测装置，并对激光光源稳定性、监测装置高度/角度以及动作协同性进行调试；

2.通过所述控制模块，控制脉冲激光器发射脉冲激光光源扫描到待检测复合材料表面，此时的扫描路径为复合材料表面全部扫描。红外热像仪利用红外探测头接受被检测目标的红外辐射能量，将采集到的热辐射图像发送给图像融合处理模块；热辐射图像能够反映复合材料试样的缺陷位置信息。

3.通过所述计算机图像融合处理模块，将所获得所述包含缺陷位置信息的热辐射图像与计算机自带温度场的比对软件及其数据库比对，获得基于温度场的被检测缺陷位置信息；

4.通过所述控制模块根据缺陷位置，所述控制模块也就是计算机自动选择激光器参数匹配和超声激励扫描路径，光电探测装置对超声波进行采集、解调，获得被检测材料表面缺陷尺寸信息的超声波场图像。

5.图像融合处理模块将热辐射图像和激光超声图像两张图像融合到一张图上，获取所述被检测复合材料表面缺陷的位置分布及其尺寸信息图像，即激光“热辐射-超声激励”复合图像，获得被检测复合材料表面缺陷的位置分布与尺寸信息。

6.将所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息发送到显示终端，进行可视化显示。

本发明针对碳纤维复合材料表面缺陷可视化检测，以激光能量密度和扫描速度为调控对象，首先，通过计算机自动匹配激光参数获得相对较高能量密度和扫描速度的脉冲激光，经过聚焦透镜进行聚焦，辐照到碳纤维复合材料表面，采用与计算机连接红外热像仪对激光扫描的温度场进行监测，将采集到的热辐射图像传输给计算机；之后，作为激光参数的控制模块的计算机再次将激光能量密度和扫描速度2个参数进行自动匹配获得相对较低能量密度和扫描速度的脉冲激光，并根据热辐射图像中的缺陷位置定位信息，自动规划生成对缺陷位置的扫描路径，控制调整参数后的脉冲激光器发射的激光辐照到复合材料缺陷位置表面，由光电探测装置对扫描产生的超声波进行监测、转换和解调，形成缺陷的激光超声图像传输到计算机；最后，激光超声图像与激光热辐射图像融合叠加，生成包含碳纤维复合材料表面整体热辐射信息和缺陷详细信息的图像，其中，激光热成像对碳纤维复合材料表面缺陷分布位置进行检测和定位，激光激励超声波场成像，对缺陷的具体长度、宽度、深度尺寸等信息进行检测，激光超声图像包含了碳纤维复合材料表面缺陷的分布与具体尺寸信息，“热辐射-超声激励”融合图像包含了碳纤维复合材料表面整体热辐射信息和缺陷详细信息。

本发明通过采用激光“热辐射-超声激励”成像融合的图像识别方法，检测碳纤维复合材料表面的缺陷位置分布与尺寸信息，是一种新型的复合材料表面缺陷检测方法，此外，本发明提供的复合材料缺陷检测系统针对碳纤维复合材料容易激光辐照烧蚀、传统探伤手段不适用等问题，创造性的采用单一激光源，按照其热辐射“快”定位和超声激励“精”成像的“快-慢”结合模式，可对多种材料的缺陷实现快速、高效、无损、无接触、可视化检测，可应用于高效率、高质量的碳纤维复合材料表面缺陷的检测工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述系统包括：脉冲激光器、红外热像仪、光电探测装置和上位机；

所述脉冲激光器，与所述上位机连接，用于根据所述上位机发送的第一激光参数向复合材料的表面发射第一激光，以及根据所述上位机发送的第二激光参数向所述复合材料的表面的缺陷发射第二激光；所述第一激光参数和所述第二激光参数均包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

所述红外热像仪，与所述上位机连接，用于对所述第一激光扫描所述复合材料的表面的温度场进行监测并将采集到的热辐射图像传输给所述上位机；

所述光电探测装置，与所述上位机连接，用于对所述第二激光扫描所述复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测、转换和解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给所述上位机；

所述上位机用于根据所述复合材料的特性确定所述第一激光参数并将所述第一激光参数发送给所述脉冲激光器，根据所述热辐射图像获取所述复合材料的缺陷位置，并根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性确定所述第二激光参数并将所述第二激光参数发送给所述脉冲激光器，还用于将所述缺陷激光超声图像和热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定所述复合材料的缺陷信息；所述缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。

2.根据权利要求1所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述上位机包括控制模块和图像融合处理模块；

所述控制模块，与所述脉冲激光器连接，用于根据所述复合材料的特性确定所述第一激光参数发送给所述脉冲激光器，并根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性确定第二激光参数发送给所述脉冲激光器；

所述图像融合处理模块，分别与所述控制模块、所述红外热像仪和所述光电探测装置连接连接，用于根据接收的所述热辐射图像获取所述复合材料的缺陷位置，并将所述缺陷位置发送给所述控制模块，以及将所述缺陷激光超声图像和所述热辐射图像进行融合叠加，并且根据融合叠加后的图像确定所述复合材料的缺陷信息。

3.根据权利要求2所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述上位机还包括显示终端；

所述显示终端，与所述图像融合处理模块连接，用于显示所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息。

4.根据权利要求1所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述光电探测装置包括光电探测器、超声探测跟踪器和干涉仪；

所述超声探测跟踪器用于对所述第二激光扫描所述复合材料的表面的缺陷产生的超声波进行监测；

所述光电探测器，与所述超声探测跟踪器连接，用于跟随所述超声探测跟踪器监测到的超声波移动并接收所述超声波，以及将接收到的超声波转换为光信息；

所述干涉仪，分别与所述光电探测器和所述上位机连接，用于接收所述光信息，并根据所述光信息对所述超声波进行解调，并将解调后得到的缺陷激光超声图像传输给所述上位机。

5.根据权利要求1所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述系统还包括透镜；

所述透镜，设置在所述第一激光和所述第二激光的光路上，用于对所述第一激光和所述第二激光进行聚焦；所述第一激光和所述第二激光经过所述透镜照射在所述复合材料的表面。

6.根据权利要求1所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述脉冲激光器为纳秒激光器、皮秒激光器或飞秒激光器。

7.根据权利要求1所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述脉冲激光器的平均功率大于50W。

8.根据权利要求1所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述红外热像仪为通用型工业红外热像仪。

9.一种复合材料缺陷检测方法，应用于权利要求1-8任一项所述的复合材料缺陷检测系统，其特征在于，所述方法包括：

根据复合材料的特性确定第一激光参数，并将所述第一激光参数发送给脉冲激光器；所述第一激光参数包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

获取所述第一激光参数扫描所述复合材料的表面得到的热辐射图像；

根据所述热辐射图像，确定所述复合材料的表面的缺陷位置；

根据所述缺陷位置和所述复合材料的特性，确定第二激光参数，并将所述第二激光参数发送给脉冲激光器；所述第二激光参数包括激光能量密度、扫描速度和扫描路径；

获取所述第二激光参数扫描所述复合材料的表面的缺陷得到的缺陷激光超声图像；

将所述缺陷激光超声图像和所述热辐射图像进行融合叠加，确定所述复合材料的表面的缺陷信息；所述缺陷信息包括缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度。

10.根据权利要求9所述的复合材料缺陷检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述缺陷激光超声图像、所述热辐射图像、所述融合叠加后的图像、所述复合材料的缺陷位置和所述复合材料的缺陷信息进行可视化显示。

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