CN101606058A - 使用红外热像法改进的激光超声检查 - Google Patents
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Abstract
提供检查***以检查目标材料的内部结构。这个检查***结合超声检查***和热像检查***。热像检查***附加于超声检查并且改动成以允许在与激光超声检查兼容的距离处对目标材料的热像检查。使用目标材料上的深度红外(IR)成像获得定量的信息。结合IR成像和激光超声结果并且在复杂形状复合材料的3D投影图上投影。热像结果补充激光超声结果并且产生关于目标材料的内部结构的更加完整的并且更加可靠的信息(特别当目标材料是薄的复合材料部件时)。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测(non destructive testing)，并且更加具体地涉及热成像和超声检测的使用以检查材料的内部结构。
背景技术
最近几年中，先进复合材料结构的使用经历了在航天、汽车和许多其他民用工业中的极大增长。尽管复合材料提供在性能上的显著提高，它们在制造工艺中和在材料在制成品中使用后都要求严格的质量控制程序。具体地，无损评价(NDE)方法必须评估复合材料的结构完整性。适合的评估需要能够探测在靠近表面区域和深层内部区域处的夹杂物、脱层和孔隙率。
已经提出各种不同的方法和装置以评估复合材料结构的结构完整性。一个技术方案使用超声源以在目标材料中产生超声表面位移。接着测量并且分析超声表面位移。超声源可是对准目标的脉冲发生激光束。来自独立探测激光器的激光被工件处的超声表面位移散射。然后采集光学***采集散射的激光能量。采集光学***与干涉仪或其他装置耦合，并且关于复合材料结构的结构完整性的数据可以通过对散射激光能量的分析而得到。已经表明激光超声对于在制造工艺中对部件的检查是非常有效的。
典型地，激光源通过在表面上的局部点处的热膨胀而产生声音，同时与干涉仪耦合的激光束探头探测表面位移或速度。由于发生激光的吸收引起的热膨胀产生位移，该位移由激光超声探测***检波而产生在激光超声信号的开始处的脉冲。这个回声通常称为表面回声。表面回声可掩盖任何由靠近样品表面的缺陷产生的回声。表明回声的持续时间取决于发生激光脉冲持续时间和探测***的频带宽度。典型的，用CO2发生激光器和共焦法布里-珀罗探测，表面回声可持续几个微秒。因此任何将在那个时间期间产生回声的缺陷可被掩盖。因为这个原因，激光超声检查对于深层内部缺陷是灵敏的而对于近表面缺陷是较不灵敏的。
另一个NDE方法瞬态红外(IR)热像法，由于它对在聚合物基体部件中超过几个mm深的缺陷的不灵敏性而引起不能有效地允许对聚合物基体复合材料的检查。
发明内容
本发明的实施例针对大致上解决上文指出的需要的以及其他需要的***和方法。本发明的实施例在下列说明书和权利要求中进一步说明。本发明的实施例的优势和特征可通过说明书、附图和权利要求变得明显可见。
本发明的实施例结合激光超声和热成像技术以大致上解决上文提出的需要以及其他需要。激光超声发生技术可用于提供瞬态热源。因此，瞬态红外(IR)热像法可与激光超声结合以提供聚合物基体部件(即复合材料)的更加完整的无损检查。
一个实施例提供检查***以检查目标材料的近表面和深层内部结构。这个检查***结合超声检查***和热像检查***。热像检查***附加于超声检查并且改变以能够在与激光超声检查兼容的距离处对目标材料的热像检查。在目标材料上使用深度红外(IR)成像获得定量的信息。结合IR成像和激光超声的结果并且在复杂形状的复合材料的3D投影图上投影。热像的结果补充激光超声的结果并且产生关于目标材料的内部结构的更加完整的并且更加可靠的信息(特别当目标材料是薄的复合材料部件时)。
另一个实施例提供检查目标的内部结构的方法。这个方法包含在目标材料处引起超声位移和热瞬态两者。这些超声位移可使用激光超声***产生和分析。热瞬态可使用闪光灯产生并且使用热像检查***分析。分析可包含超声信息和热信息两者的关联以产生关于目标的结构的更加完整的理解。分析超声位移例如可产生关于在复合材料内深层内部结构的信息。热图像可产生关于复合材料的近表面内部结构的信息。关联超声信息和热信息产生对目标的整体内部结构的更好的理解。
再另一个实施例提供复合材料检查***。这个复合材料检查***结合超声检查***和热像检查***。提供超声探测***以探测在复合材料处的超声表面位移。提供热成像***以探测在复合材料处的热瞬态。控制模块可使热成像获取信息与激光超声获得信息匹配以帮助激光超声信息和热图像的关联以便产生关于目标的整体内部结构的信息。
附图说明
为了本发明和其的优势的更加彻底地理解，现在参考与附图结合来看的下列说明，附图中相同的标号指示相同的特征并且其中：
图1示出根据本发明的实施例的发生激光束和探测激光束的使用以产生并且探测激光超声位移和热瞬态；
图2提供结构图以示出激光超声/热成像***的基本部件；
图3提供根据本发明的实施例的激光超声和IR成像***的功能图；
图4描绘根据本发明的实施例的可操作以产生超声位移和热瞬态的发生激光的框图；
图5提供根据本发明的实施例的热像检查***的功能图；
图6提供根据本发明的实施例的激光超声和IR成像***的框或功能图；
图7示出根据本发明的实施例的通过分析在带有平底孔的聚合物板内的热瞬态获得的红外结果；以及
图8提供根据本发明的实施例的说明检查目标材料的方法的逻辑流程图。
具体实施方式
本发明的优选实施例在图表中示出，相同的数字用于指各种不同的图的相同的和对应的部件。
本发明的实施例结合激光超声和热成像技术以提供例如但不限于聚合物基体部件(即复合材料)的目标材料的更加完整的无损检查。一个实施例提供可操作以检查目标材料的内部结构的检查***。一个实施例提供检查目标材料的近表面和深层内部结构的检查***。这个检查***结合超声检查***和热像检查***。热像检查***附加于超声检查并且改变以能够在与激光超声检查兼容的距离处对目标材料的热像检查。在目标材料上使用深度红外(IR)成像获得定量的信息。结合IR成像和激光超声的结果并且在复杂形状的复合材料的3D投影图上投影。热像的结果补充激光超声的结果并且产生关于目标材料的内部结构的更加完整的并且更加可靠的信息(特别当目标材料是薄的复合材料部件时)。本发明的实施例提供更快的检查速率、改进的***可靠性和更低的工作成本。
图1示出根据本发明的实施例的发生激光束和探测激光束的使用以产生并且探测激光超声位移和热瞬态。激光束102产生超声同时照射(探测)激光束104探测目标106(例如处于检查的复合材料等)处超声。例如闪光灯(没有示出)等的热源可用于引导例如红外线(IR)等的辐射114以在目标106中引起热瞬态。热辐射可同时照射目标106的全部。这样在热成像和超声检查之间可存在冷却时间。涉及超声检查的激光可共轴地施加到目标106。发生激光束102在目标106中引起热弹性膨胀112，其引起超声变形或超声波108的形成。变形或超声波108在目标106中传播并且调制、散射和反射探测激光束104以产生相位调制光110，其被引导离开目标106，其被采集并且处理以获得说明目标106的内部结构的信息。
图2提供根据本发明的实施例的进行超声检测和红外(IR)热像的检查***的透视图。检查***200包括与热像检查***耦合的超声检查***。超声检查***包括激光超声定位***202，和包括扫描光学***206的激光超声头204。这些的工作将参考图3进一步详细论述。
热像检查***包括IR灯208和IR照相机210。IR灯在复合材料或目标材料214中引起热瞬态。IR照相机210可操作以采集目标214的热图像。如在这个实施例中示出的照相机210的视场可是足够大以在单帧中采集目标214的图像。或者IR照相机210可采集多帧用于生成合成热图像。时间序列的图像可用于生成基于目标214的热性质的合成图像。这可包括例如定量的热壁厚度的确定，其中定量的热壁厚度的意想不到的变化指示在目标214内的不连续、潜在的不连续或缺陷。
图3提供带有用于进行超声激光检测的基本部件的结构图。激光超声检查***300包括发生激光器310、探测激光器320、光学组件314、采集光学***326、光学处理器328和干涉仪330，以及控制和数据处理模块332。发生激光器310产生发生激光束312，光学组件314将其引导到目标316。如示出的，光学组件314包括扫描仪或其他类似的机构，其沿扫描平面或检测平面318移动激光束312。光学组件314可包括那些本领域内的技术人员已知的视觉照相机、深度照相机、IR照相机、范围探测器、窄带照相机或其他类似的光学传感器。这些光学传感器每个可在进行检查之前需要校准。这个校准验证了***整合由各种不同的传感器采集的信息的能力。发生激光器310在目标106内产生超声波108和热瞬态。
因为复合材料吸收发生激光束，超声波108和热瞬态是复合材料的热弹性膨胀112的结果。复合材料316容易吸收发生激光束312而不烧蚀或损坏。更高能量的发生激光不必定是优选的以克服信噪比(SNR)问题，因为这些可以导致在工件表面处的材料的烧蚀，可能损坏部件。在其他实施例中，取决于检测的材料，为了增加探测信号的SNR一些烧蚀可以是可接受的。发生激光束312具有合适的脉冲持续时间、功率和频率以引起超声表面变形和合适的热瞬态。例如，横向激发大气压(TEA)CO2激光器可以产生达100纳秒脉冲宽度的10.6微米波长光束。激光器的功率必须足够输送例如0.25焦耳的脉冲到目标，其可需要在400Hz脉冲重复频率下工作的100瓦激光器。发生激光束312作为热吸收进入目标表面从而引起热弹性膨胀而没有烧蚀。
在脉冲模式或CW模式中工作的探测激光器320不引起超声位移。例如，可以使用Nd:YAG激光器。这个激光器的功率必须足够输送例如100毫焦耳100微秒的脉冲，其可要求一千瓦(KW)的激光器。探测激光器320产生探测激光束322。探测激光器320包括或光学地耦合于滤光机构324以从探测激光束324去除噪声。光学组件314引导探测激光束324到复合材料316的表面，其散射和/或反射探测激光束324。产生的相位调制光由采集光学器件326采集。如这里示出的，散射和/或反射探测激光返回通过光学组件314。可选的光学处理器328和干涉仪330处理该相位调制光以产生包含表征了复合材料316的表面处的超声位移的信息的信号。
发生激光束可是中IR超声发生激光。这样的发生激光器为超声和热瞬态的产生提供紧凑的高平均功率的中IR激光器。如在图4中示出的，发生激光器400包括泵浦激光头402，在其中具有纤维激光器，纤维与发生激光头404耦合。使用纤维激光器允许激光泵浦远离发生激光头404设置。泵浦激光头可通过光学纤维402与发生激光头404耦合。
离发生激光束输送头404几米处设置泵浦激光头402允许紧凑的中IR发生激光头，其减少整体有效载荷和对于用于输送发生激光束和获取热图像的机器人的或定位***的稳定性要求。仅要求包含发生激光束输送头和IR照相机的紧凑的和轻量的模块安装在机器人***的检查头内。这允许使用较小机器人的中IR激光源配置。从而，为使用便携式激光超声***和IR热像***的现场复合材料NDE创造了新的复合材料检查机会。这些方法在为了所有目的结合于此的名为“纤维激光器以产生超声”的美国专利申请号_____中论述。
图5提供热像检查***的功能结构图。热像检查***500包括热成像照相机(即IR照相机210)和IR闪光灯208以在目标内引起热瞬态。闪光灯208可具有可操作以引导热辐射到期望位置的反射器。例如，这些反射器可允许在比一般用于热像法的距离更大的距离处的热激发。例如，这些反射器允许闪光灯设置在6英尺偏离处而不是对于热像检查更加常规的1英尺偏离处。这允许热像检查***500和激光超声检查***300二者都安装在相同的定位***上。这也允许照相机210具有当与一般偏离距离关联的视场504比较时更大的视场502。热像检查***500采集并且分析目标的热图像。处理这些图像以产生关于目标316的近表面内部结构的信息。
数据处理和控制***332协调激光超声***部件和热成像部件的工作以产生关于目标的内部结构的信息。数据处理和控制***332管理激光超声检查***300和热像检查***400两者的工作。处理和控制***分析探测到的超声位移和热图像以产生关于目标的内部结构的信息。接着可以结合超声检查结果和热像检查结果以提供目标的内部结构的更加准确的表示，其中这个信息可映射到目标的计算机模型。处理和控制***还可管理检查的顺序使得在一个实施例中热像检查可首先进行然后在热像检查和超声检查之间可过去预定量的时间以允许热瞬态减退。
数据处理和控制***332可是单个处理装置或多个处理装置。这样的处理装置可是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或任何基于存储在存储器中的操作指令操作信号(模拟和/或数字)的装置。存储器可是单个存储装置或多个存储装置。这样的存储装置可是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪速存储器、高速缓冲存储器和/或任何存储数字信息的装置。存储器存储与将示出的步骤和/或功能中的至少一些对应的操作指令，并且数据处理和控制***332执行该与将示出的步骤和/或功能中的至少一些对应的操作指令。
图6提供根据本发明的实施例的激光超声和IR成像***600的框或功能图。激光超声和IR成像***600包括发生激光器602、控制模块604、激光超声探测***606、热成像***608、处理模块610、光学***612和闪光灯616。发生激光器602产生发生激光束，其由光学***612引导到用例如但不限于复合材料等的材料制成的目标614，其中如上文论述的引起了超声位移。激光超声探测***606产生探测激光束，其由光学***612引导到目标614，其中在目标614的表面处的超声位移使得探测激光束被相位调制。光学***612还采集被目标表面散射的探测激光束的光。激光超声探测***606处理采集到的相位调制光以便产生包含关于超声位移的信息的信号。这个信号提供给处理模块610。
闪光灯616产生热瞬态以供对目标614的热像测量。例如IR照相机608等的热成像***获取在目标614内的热瞬态的热图像或帧。视场可允许表面或目标614的单帧图像。或者可获取多个帧以制作合成的热图像。附加的图像可在热瞬态期间的预定时间处获取。处理这些不同的图像以产生由激光超声检查的全部面积的热像检查。
热像结果补充激光超声结果并且如此提供更加完整的并且更加可靠的检查。瞬态IR热像自身无法提供例如聚合物基体复合材料等的复合材料部件的有效检查。由于聚合物基体的低热导率，瞬态IR热像仅对复合材料部件的顶面是灵敏的。从而，IR热像不能用于识别以探测和识别在聚合物基体或聚合物复合材料部件内的深层缺陷。
激光超声和IR成像***600包含提供深层内部检查***的激光超声和用于解决目标614的近表面检查的热成像两者。这就解决了与激光超声检查对近表面缺陷可能较不灵敏的事实关联的问题。通过结合这两个技术，复合部件或材料的更加完整的无损检查是可能的，这比当仅使用激光超声或IR热像时的可能的检查更加完整。。
图7示出根据本发明的实施例的通过分析在带有平底孔的聚合物板内的热瞬态获得的红外结果。可在由闪光灯的起动引发的热瞬态期间的预定时间处采集一系列热图像。在目标的表面上的每个点经历独特的热瞬态。这些热瞬态可用于确定与目标材料关联的热性质。例如可通过分析目标材料处随时间的热图像而确定定量的热壁厚度。这可以如在图7中示出的以合成视觉图像的形式显示。这个处理方法分析红外图像(更加具体地分析在不同图像内作为时间的函数的温度变化)。对于IR照相机的每一点，从所有IR图像建立相对温度变化曲线。
另一个实施例可提供扫描IR热像技术以检查材料的近表面缺陷。这允许目标材料的峰值热负载限制为在一时间仅目标材料的一小部分被加热。这样的***使用扫描激光以引起热瞬态。
在目标702内的缺陷在灰度图像700中清楚的显示。图像700包括材料702内各种不同的点704。这个图像可使用例如在为了所有的目的通过引用结合的名为“合成参考热成像方法”的美国专利号6,367,969中说明的成像方法而产生。IR瞬态热像分析方法可用于准确地测量目标的厚度并且提供指示了在目标的期望面积上的它的横截厚度的视觉编码显示。
基本上，IR瞬态热像使用对快速加热目标的表面的温度时间(T-t)响应分析中的拐点，其优选地从“正面”IR照相机观测获得。这个拐点在T-t响应中相对早地出现并且本质上独立于侧向热耗机制。(这样的考虑可具有特定的关联性，例如，当与金属一起工作时，因为由于金属的高热导率，金属目标的热响应是相当快的，并且因此用于获得热数据测量的可用时间通常是短的)。由从连续的IR照相机图像帧中经过预定时间段所获取的热数据提取出拐点。优选地，这个时间段至少某种程度上比基于对被评价的目标的厚度的估计的预期特征时间要长。
对于成像的目标的每个(x，y)像素位置计算热参考数据并且该热参考数据接着用于确定每个像素的作为时间的函数的对比度。计算机***控制成像***、记录并且分析通过IR照相机获取的表面温度数据，并且提供键入的彩色或灰色模式的图像，其准确地与目标的厚度对应。这个信息可与激光超声数据联合以产生更加详细的目标的内部图片。
表面温度数据的获取通过起动发生激光器照射并且加热目标的一部分表面而开始。然后在每个发生激光脉冲后的一段时间内记录热图像帧，并且记录的图像用于产生温度时间(T-t)历史，例如与热瞬态相关的温度时间历史。
接着对在获取的图像帧中的每个像素实施T-t历史的热流分析以确定在每个分辨单元位置处的目标的厚度。常规地，分析通过目标固体部分的瞬态热流需要确定对于一个热能“脉冲”在第一表面穿过目标、从相对的表面反射并且返回到第一表面所需要的特征时间。因为这个特征时间与在两个表面之间的距离相关，它可以用于确定在期望点处两个表面之间的目标的厚度。对于与目标表面的每个分辨单元对应的每个(x，y)像素位置，确定对比度与时间曲线。
图8提供根据本发明的实施例的说明检查目标材料的方法的逻辑流程图。这个方法结合超声检查和热像检查以便提供目标材料的更加准确的并且可靠的检查。操作800以步骤802开始。在步骤802中，可进行热像检查。在热像检查进行后可进行超声检查。如之前说明的超声检查***和热像检查***可共享共同的定位***以便帮助超声数据和热像数据的关联。热像检查和在步骤804的超声检查之间可存在时间间隔。这允许目标材料回复到热平衡或者热瞬态减退。这个时间间隔防止热瞬态影响超声检查的结果。在步骤806中分析探测到的与超声检查关联的超声位移和与热像检查关联的热图像以产生超声检查结果和热像检查结果。在步骤808中结合这些结果。
热像允许合成的图像或其他由目标材料构成的表示。这可包含通过分析热图像获得的定量热厚度的确定。在定量热壁厚度上的变化可指示在目标材料中在发生定量热壁厚度的意外的变化的点处的近表面的缺陷。这个信息可通过对比显示而可视化，其中在对比度上的突然变化指示在定量热壁厚度上的不连续或变化。
结合这些结果产生对目标材料的更加准确的了解。热像检查更加适合于检查目标材料的表面缺陷而超声检查更加适合于更深的内部缺陷。在步骤810中这些结果可结合并且应用于计算机模型。热像检查***和超声检查***的结合允许这两个检查***共享共同的定位平台。此外，激光超声定位可用于校准热像检查***的定位。这允许热像和超声数据的更加准确的分析和关联。
总的来说，提供了一种检查***，以检查目标材料的内部结构。这个检查***结合超声检查***和热像检查***。热像检查***附加于超声检查并且改变以能够在与激光超声检查兼容的距离处对目标材料的热像检查。在目标材料上使用深度红外(IR)成像获得定量的信息。结合IR成像和激光超声的结果并且在复杂形状的复合材料的3D投影图上投影。热像的结果补充激光超声的结果并且产生关于目标材料的内部结构的更加完整的并且更加可靠的信息(特别当目标材料是薄的复合材料部件时)。
作为本领域内的普通的技术人员将意识到，如本文使用的术语“大致上”或“大约地”向它的对应的术语提供工业可接受的容限。这样的工业可接受的容限在从小于百分之一到百分之二十的范围内，并且对应于，但不限于，元件值、集成电路工艺变化、温度变化、起落时间和/或热噪声。作为本领域内的普通的技术人员还将意识到，如本文使用的术语“可操作地耦合”包括直接耦合和通过另一个部件、元件、电路或模块间接耦合，其中对于间接耦合，***的部件、元件、电路或模块不改变信号的信息但可调节它的电流水平、电压水平和/或功率水平。作为本领域内的普通的技术人员还将意识到，所推理的耦合(即，其中一个元件通过推理与另一个元件耦合)包括以与“可操作地耦合”同样的方式在两个元件之间的直接和间接耦合。作为本领域内的普通的技术人员还将意识到，如本文使用的术语“有利地比较”指示在两个或多个元件、项目、信号等之间的比较提供期望的关系。例如，当期望的关系是信号1具有比信号2更大的大小时，当信号1的大小大于信号2的或当信号2的大小小于信号1的时可获得有利的比较。
尽管本发明已经详细地说明，应该理解可以做出各种不同的变化、替换和改动于此而不偏离由附加权利要求限定的本发明的精神和范围。
Claims (29)
1.一种检查目标材料的方法，所述方法包括：
进行所述目标材料的超声检查；进行所述目标材料的热像检查；以及
分析所述超声检查和所述热像检查结果两者以确定所述目标材料的内部结构。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述目标材料的所述超声检查结果和所述热像检查结果结合到所述目标材料的模型上。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述超声检查的扫描平面与所述热像检查的检查场区重叠。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在进行所述热像检查和所述超声检查之间等待预定量时间，其中所述目标材料的所述热像检查在所述目标材料的所述超声检查之前进行。
5.如权利要求4所述的方法，其中等待所述预定量时间减少进行所述超声检查和所述热像检查分别对所述热像检查和所述超声检查的影响。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述热像检查在对所述超声检查的准备期间进行。
7.如权利要求1所述的方法，还包括确定所述目标材料的厚度，其中：
当所述目标材料的所述厚度小于预定厚度时仅进行所述目标材料的所述热像检查；以及
当所述目标材料的所述厚度大于所述预定厚度时进行所述目标材料的所述热像检查和所述目标材料的所述超声检查两者。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述热像检查包括：
照射所述目标材料以在所述目标材料中引起热瞬态；
获取所述目标材料随时间的热图像；以及
分析所述目标的所述热图像产生关于所述目标的信息。
9.如权利要求1所述的方法，其中闪光灯照射所述目标材料以引起所述热瞬态，其中在与所述超声检查使用的距离大致上类似的距离处，反射器将热能集中在所述目标材料。
10.如权利要求1所述的方法，其中：
所述目标包括复合材料；
分析探测到的超声位移产生关于所述复合材料的深层内部结构的信息；以及
分析所述目标处的热图像产生关于所述复合材料的近表面内部结构的信息。
11.如权利要求1所述的方法，其中定量热壁厚度通过分析所述目标处的热图像而确定。
12.如权利要求11所述的方法，其中在所述定量热壁厚度中的意外变化指示在所述目标中的所述意外变化处的缺陷。
13.如权利要求1所述的方法，其中分析所述目标处的热图像包括红外(IR)瞬态热像。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述超声检查包括：
产生探测激光束；
引导所述探测激光束到所述目标的所述表面；
在所述目标的所述表面处散射所述探测激光束以产生由超声表面位移相位调制的光；
采集所述相位调制光；
处理所述相位调制光以获得表示所述表面处的所述超声表面位移的数据；以及
采集所述数据与所述信息以分析所述目标内的结构。
15.一种可操作以检查目标的内部结构的检查***，包括：
可操作以检查所述目标的所述内部结构的超声检查***；
可操作以检查所述目标的所述内部结构的热像检查***；以及
处理和控制***，其可操作以：
分析所述目标的热图像以产生关于所述目标的所述内部结构的热像检查结果；
分析探测到的所述目标处的超声位移以产生关于所述目标的所述内部结构的超声检查结果；以及
结合所述目标材料的所述超声检查结果和所述热像检查结果以获得关于所述目标的所述内部结构的信息。
16.如权利要求15所述的检查***，其中所述热像检查***包括：
可操作以产生可操作以照射所述目标处的所述超声表面位移的探测激光束的探测激光器；
用于采集来自被所述目标表面散射的探测激光束的由超声表面位移相位调制的光的采集光学器件；
处理所述相位调制光和产生至少一个输出信号的干涉仪；以及
处理所述至少一个输出信号以获得表示所述目标处的所述超声表面位移的数据的处理单元。
17.如权利要求15所述的检查***，其中所述超声探测***包括：
可操作以产生可操作以照射所述目标处的所述超声表面位移的探测激光束的探测激光器；
用于采集来自被所述目标表面散射的所述探测激光束的由超声表面位移相位调制的光的采集光学器件；
处理所述相位调制光和产生至少一个输出信号的干涉仪；以及
处理所述至少一个输出信号以获得表示所述目标处的所述超声表面位移的数据的处理单元。
18.如权利要求15所述的检查***，其中所述热成像***包括红外(IR)瞬态热像***。
19.如权利要求18所述的检查***，其中所述IR瞬态热像***包括IR敏感照相机，其可操作以获取由所述发生激光束照射的所述目标的图像帧。
20.如权利要求19所述的检查***，其中所述目标的图像帧包括像素阵列并且被分配与经过时间对应的帧编号，其中定量热壁厚度通过分析连续的热图像帧来确定。
21.如权利要求19所述的检查***，其中所述处理单元将所述探测到的超声位移和所述热图像关联。
22.如权利要求15所述的检查***，还包括可操作以匹配热成像帧获取与所述发生激光束的脉冲频率的控制模块。
23.如权利要求15所述的检查***，其中：
所述目标包括复合材料；
所述处理单元分析：
分析探测到的超声位移以产生关于所述复合材料的深层内部结构的信息；
分析所述目标处的热图像以产生关于所述复合材料的近表面内部结构的信息；以及
关联关于所述复合材料的所述深层内部结构和所述复合材料的所述近表面内部结构的信息。
24.一种大面积复合材料检查***，包括：
可操作以产生可操作以引起下面的复合材料处的超声位移和热瞬态的脉冲激光束的发生激光器；
可操作以探测所述复合材料处的所述超声表面位移的超声探测***；
可操作以探测所述复合材料处的所述热瞬态的热成像***；
可操作以匹配热成像帧获取与所述发生激光束的脉冲频率的控制模块；
处理器，其可操作以：
分析所述复合材料处探测到的超声位移和所述目标的热图像两者以产生关于所述目标的所述内部结构的信息。
25.如权利要求24所述的检查***，其中所述处理单元分析：
分析探测到的超声位移以产生关于所述复合材料的深层内部结构的信息；
分析所述目标处的热图像以产生关于所述复合材料的近表面内部结构的信息；以及
关联关于所述复合材料的所述深层内部结构和所述复合材料的所述近表面内部结构的信息。
26.如权利要求24所述的检查***，其中所述超声探测***包括：
可操作以产生可操作以照射所述目标处所述超声表面位移的探测激光束的探测激光器；
用于采集来自被所述目标表面散射的所述探测激光束的由超声表面位移相位调制的光的采集光学器件；
处理所述相位调制光和产生至少一个输出信号的干涉仪；以及
处理所述至少一个输出信号以获得表示所述目标处的所述超声表面位移的数据的处理单元。
27.如权利要求24所述的检查***，其中所述热成像***包括红外(IR)瞬态热像***。
28.如权利要求26所述的检查***，其中所述IR瞬态热像***包括IR敏感照相机，其可操作以获取由所述发生激光束照射的所述目标的图像帧。
29.如权利要求24所述的检查***，其中图像帧包括像素阵列并且被分配与经过时间对应的帧编号，其中定量热壁厚度通过分析连续的热图像帧来确定。
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