常规的检测方法劳动强度大、速度慢、并且可能造成破损,红外热成像检测技术是无损检测中的一种新技术,具有非接触、快速、准确、直观等独特优势。它是依据物体的红外辐射—表面温度—材料特性三者间的内在关系,借助红外热像仪把来自目标的红外辐射转变为可见的热图像通过热图像特征分析,进而达到推断物体内部是否存在缺陷的目的。红外热成像检测用于各种物体内部缺陷的检测具有广阔的应用前景,但在我国研究水平尚处于起步阶段,其检测理论还很不成熟,因此,研究红外无损检测具有很重要的现实意义。本文以检测混凝土试件内部的孔洞为例,通过红外图像分析与处理、有限元数值模拟相结合的方法,探讨红外无损检测中表面温度差与混凝土内部孔洞缺陷的关系,为工程利用提供必要的理论依据。具体的工作有以下几个方面:1.简述了混凝土无损检测的方法,并详细介绍了红外成像检测技术。2.结合热成像的原理对红外热图像的特征进行了分析,对红外热像进行了必要的处理:多幅平均、中值滤波(图像平滑)和边缘检测(对比增强技术),使经过处理的原始图像符合定性检测缺陷的要求。3.简述了有限元理论及热传导问题的有限元研究方法;基于热传导原理,结合红外热像检测的特点阐述了红外检测的数学分析方法,给出了数值模拟方案,并把大型有限元分析软件——ANSYS成功应用于红外检测混凝土试件的定量研究中,提出了从模拟结果中求解缺陷离检测面距离的方法以及误差分析。