在市场需求拉动下,混凝土行业处于快速发展阶段,其总量已位列建材行业之首。由于具有优异的物理力学性能,土木工程中常用碳纤维布对混凝土进行修复和加固,其相关结构的健康状况和构件的安全性也逐渐成为不可忽视的问题。碳纤维布加固混凝土界面存在的脱粘和自然孔洞缺陷将极大地降低混凝土构件的强度、可靠性、使用寿命,乃至整个建筑系统的稳定性。因此,对碳纤维布加固混凝土界面缺陷检测、失效分析、损伤监测具有重要的研究意义。本文开发一种基于光学激励的碳纤维布加固混凝土缺陷的红外热成像检测方法。具体方法就是用光学激励在碳纤维布加固混凝土中产生热流,利用红外热像仪对其表面进行快速测量和成像,再使用相关算法对热像图序列进行综合处理,实现碳纤维布加固混凝土缺陷的检测。建立了数字化光学激励的红外热成像检测系统,该系统主要由计算机、红外热像仪、双卤素灯、卤素灯电源、被测对象组成;针对常规热像图自然孔洞缺陷检测存在边缘模糊这一不足,采用直方图阈值图像替代原二值图像,提出了一种改进型自然孔洞缺陷识别方法;在脉冲式和锁相式两种激励模式下,使用检测系统实验平台获得了大量的碳纤维布加固混凝土热成像图;对热成像图进行了时域温度分析,获得了分析碳纤维布加固混凝土缺陷位置的时间温度曲线和温度轮廓曲线;采用傅里叶变换、独立分量分析和主成分分析等方法处理原始热像图序列,获得热像图的增强显示,实现了单层碳纤维布加固混凝土25cm×25cm的脱粘缺陷可视化检测,对自然孔洞缺陷使用改进识别算法进行边缘检测,实现了四层碳纤维布加固混凝土直径6mm、深度3mm的自然孔洞缺陷可视化检测。