飞机蒙皮是飞机的重要组成部分之一,蒙皮损伤存在与否直接决定飞机能否安全飞行。红外热成像无损检测技术在不接触、不破坏飞机蒙皮的前提下,不仅能检测出飞机蒙皮表面所产生损伤,而且也能检测出复合材料蒙皮内部所产生损伤。为了进一步识别和判定蒙皮表面损伤及内部缺陷,为后续的故障诊断提供依据,对飞机蒙皮损伤图像进行分割有着重要意义。首先,搭建红外热成像检测系统,采集飞机蒙皮损伤试件红外图像,针对红外图像对比度低,使用限制对比度自适应直方图均衡化对红外图像进行增强;针对红外图像噪声大,信噪比低,采用小波去噪对图像进行去噪处理。其次,研究易经占卜进化算法(IDEA),提出了两种改进方案——改进的轮盘赌选择和锦标赛选择,对易经选择算子进行改进。根据实验确定使用轮盘赌选择改进IDEA对Otsu进行优化,使用锦标赛选择改进IDEA对最大熵进行优化,提出了基于Otsu和轮盘赌选择改进IDEA的红外图像分割方法,基于最大熵和锦标赛选择改进IDEA的红外图像分割方法。使用上述两种方法分别对同一时刻的红外图像和不同时刻的红外图像进行分割,选出分割效果较好的红外图像研究种群大小对收敛速度的影响,从而确定适合于该图像的种群大小,将本文方法和其他优化方法进行对比,实验结果表明本文的方法不论在收敛速度还是在时间消耗上,都优于其他算法,说明本文方法能够有效提升阈值求解的速度,更好地分割损伤图像。然后,针对帝企鹅优化算法存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的帝企鹅优化算法(IEPO)。在IEPO中,首先采用立方映射混沌初始化帝企鹅种群,有利于避免算法陷入局部最优,再将高斯变异引入帝企鹅位置更新公式中以增加帝企鹅种群的多样性,接着对帝企鹅群执行Levy飞行提高随机性以避免帝企鹅个体陷入局部最优。由于灰度级-局部熵(GLLE)直方图的二维Tsallis熵存在计算量较大,运行速度慢的问题,采用改进的帝企鹅优化方法对其进行优化,以提升阈值选取的速度。实验表明,所提方法与其它三种方法相比,对红外图像的分割效果更好,且运行时间更短。