紅外鎖相熱像檢測技術是20世紀90年代發展起來的新型數字化無損檢測技術，紅外鎖相熱像檢測技術是將紅外熱成像技術與數字鎖相技術相結合，采用強度按正弦規律變化的外激勵源對試件或材料進行激勵，在構件表面引起的溫度變化也為正弦規律變化，構件表面溫度以加載頻率振蕩變化，其幅值與相位與材料特性有關，當樣件結構內部存在缺陷（結構不連續）時，則在樣件有缺陷處與無缺陷處對應表面引起的溫度變化將產生幅值和相位差異，通過計算樣件表面溫度變化的相位圖和幅值圖可確定內部缺陷特征。由于相位信息比幅值信息更豐富，能夠進一步改善信噪比，與材料表面輻射發射率、環境條件及構件結構等無關，可獲得更多的缺陷信息，圖2給出了紅外鎖相熱像無損檢測的原理圖。

由熱擴散長度計算模型可知，對于給定材料，缺陷深度越深，則調制頻率越小，這樣才能保證調制熱波擴散到缺陷位置。對于給定材料和缺陷，可計算調制頻率的取值范圍，即滿足最大調制頻率的熱波能夠擴散到缺陷位置。

紅外鎖相熱像檢測技術的信號處理算法主要包括基于硬件實現的模擬鎖相器、傅立葉變換算法、雙路數字鎖相相關處理算法等。

鎖相處理是從含有噪聲信號中選擇性提取按特定頻率周期性變化信號的處理技術，為了盡可能抑制噪聲影響，在鎖相處理過程中，需采用中心頻率與鎖相頻率相匹配的極窄帶濾波器對信號進行濾波處理，以改善信噪比。紅外鎖相法熱波檢測采用的模擬鎖相器是一種正交型的鎖相放大器，圖11給出了該模擬鎖相器結構示意圖。

通過以上兩路信號的輸出可以計算被測正弦波信號的幅值和相位。

采用模擬鎖相器能夠快速進行熱波信號的鎖相處理，但在處理過程中，由于熱波信號中存在噪聲，噪聲信號也會被放大，故要求帶通濾波器具有極窄帶濾波特性，盡可能消除噪聲的影響，提高信噪比。

傅立葉變換算法既可用于正弦規律調制的熱波信號，也可用于方波或脈沖調制的熱波信號，紅外熱像儀采集試件表面熱波信號的圖像序列，利用FFT算法能夠對鎖相頻率熱波信號進行提取，也可通過掃描方式提取該信號。采用FFT算法對熱波信號進行鎖相頻率提取（相當于極窄帶濾波器，可進行微弱信號的提?。瑢π盘栠M行極窄帶通濾波。FFT算法對紅外圖像序列進行處理，通過計算幅值和相位可得到試件存在缺陷的特征信息。為了能夠準確提取鎖相頻率的諧波信號，要求采樣序列數N應滿足整周期采樣，對于給定圖像序列的傅立葉變換

雙路數字鎖相相關處理算法是Sin/Cos相關運算實質是對采用計算機數字化計算實現模擬鎖相器，該算法對試件表面溫度信號進行相關處理，能夠提取含有主要信息的低頻諧波信號，抑制高頻諧波信號。圖中給出了雙路Sin/Cos數字鎖相相關處理算法的原理圖。