3D打印碳纤维复合材料构件缺陷识别方法研究

来源：电子测量技术杂志2025年第5期北京时间：

作者：张嘉宁，韩凤霞，王红军，刘淑聪，汪俊

单位：1.北京信息科技大学机电工程学院 北京 100192;2.高端装备智能感知与控制北京市国际科技合作基地 北京 100192; 3.北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室 北京 100192 4. 南京航空航天大学机电工程学院 南京 210016

摘要：3D打印碳纤维增强复合材料构件常见缺陷包括裂纹、气泡、脱粘和分层等。然而，传统的红外热图处理技术存在边缘模糊、“伪影”等问题，并未充分利用像素值在时间维度上的信息。因此，提出了一种基于时序信息的自适应中值滤波算法。结合当前像素在时间维度上的变化信息，利用z-score离群值去除法，判断当前像素在一定时间维度内是否异常，从而减少噪声污染。实验证明：该算法与小波分解去噪、张量主成分分析等方法相比，信噪比指数平均高出6.155 dB，边缘保持良好。此外，使用半高宽测量法、最大类间差法和高斯拉普拉斯算子量化了缺陷，实验表明碳纤维含量和激励时间影响缺陷量化的精度。

关键词：3D打印复合材料;红外图像;基于时序信息的自适应中值滤波

基金资助：航空航天结构力学及控制国家重点实验室开放课题（MCMS-E-0423K01）项目资助