碳纤维复合材料作为一种具有质量轻、强度高、导电性强等优越性能的先进材料,被航空航天、汽车制造、体育用品等诸多行业所接纳和应用。碳纤维复合材料有着鲜明的优点,但本身也存在着一些缺陷,层与层之间的结合力比较薄弱、环氧树脂基体的韧性相对较差等。因此在生产和使用过程中会产生如分层、脱粘和裂纹等各类缺陷,使得复合材料的性能降低,具有安全隐患。因此,必须研究和发展能够准确检测碳纤维复合材料中成型缺陷的无损检测技术,在发生事故前排除隐患以保障构件使用安全及可靠性。本文针对碳纤维复合材料层纤维结构和纤维束缺失,研究了多层碳纤维存在各向异性纤维结构以及有内部缺陷存在时,利用脉冲涡流无损检测技术的的方法进行特征提取的方法。主要研究内容如下:(1)基于脉冲涡流热成像的碳纤维多层复合材料层纤维结构分层的检测研究。碳纤维复合材料内部纤维取向复杂多样,且内部层间热传导信息非常微弱,使得复合材料层纤维结构的检测非常困难。脉冲涡流热成像技术(ECPT)将脉冲涡流技术与红外热成像技术相结合,先将碳纤维复合材料表面温度分布的变化用红外热像仪进行采集,然后利用计算机进行算法处理来达到检测复合材料层纤维结构的目的,该检测方法具有检测效率高和结果直观等优点。本文针对碳纤维复合材料内部层间热传导信号微弱导致内部特征模糊的现象,首先提出了热模糊修正模型和算法。再利用内部各层碳纤维热传播方向速度的差异性结合分段主成分分析法提取了层间纤维方向信息。实验结果表明热模糊修正算法能够抑制ECPT图像序列中的热扩散造成的内部信息的模糊,有效增强内部碳纤维特征信号。(2)基于脉冲涡流热成像的碳纤维复合材料内部纤维束缺失检测研究。针对位于复合材料内部纤维束缺失,使用电磁激励加热试件,通过检测试件表面的温度分布异常分析缺陷的性质。本文首先采用主成分分析法初步检测内部纤维束缺失的方向特征;再利用快速傅里叶变换法将原始时域信息变换到频域后进行特征提取,实验结果表明快速傅里叶变换处理可以明显的识别出多层碳纤维复合材料的内层纤维束缺失,并实现碳纤维方向信息的提取。