脉冲式红外热波检测技术是一种新型的主动式无损检测技术,相较于超声、涡流、射线等其他无损检测技术,具有成本低、检测面积大、应用场景广、对人体危害小等优点,近年来该项技术被广泛应用于复合材料的无损探伤领域。本文以典型非金属-金属层合板复合材料为研究对象,对其脉冲红外热波检测过程进行数值模拟和实验分析。通过对采集到的红外图像序列进行处理,完成缺陷特征的提取。数值模拟分析方面,使用COMSOL软件对红外热波检测过程进行有限元仿真分析,完成碳纤维-铝合金层合板含脱粘缺陷模型的创建及模型求解。通过对试件模型被检测表面的温度分布变化进行研究与分析,验证了脉冲红外热波检测技术对于碳纤维-铝合金层合板中缺陷检测的可行性。并通过对比分析有缺陷区域与非缺陷区域的温度变化趋势的差异,得出缺陷区域尺寸越大越容易被检测出的结论。脉冲红外热波检测实验方面,对含脱粘缺陷的碳纤维-铝合金层合板试件进行实验检测。分析闪光灯脉冲激励红外检测平台的性能特点,设计实验方案及步骤。对脉冲激励能量、激励脉宽、检测距离三个参数进行调整,得到最佳参数设定组合,提高了红外图像成像质量和缺陷检测准确度。并将实验采集的压缩数据做抽取处理,构建红外图像序列,为后续图像序列处理研究做数据准备。红外图像序列处理方面,本文提出基于单尺度Retinex-主成分分析图像序列处理算法,分别与奇异值分解算法、主成分分析算法的处理结果进行对比分析。对比结果表明,单尺度Retinex-主成分分析算法相比奇异值分解算法,减少了图像中缺陷细节丢失的现象;与主成分分析算法相比,在保留主成分分析算法图像序列降维能力的基础上,改善缺陷对比度较低的问题,缺陷特征提取效果更优。