专利名称：一种基于脊的兰姆波信号去噪方法
技术领域：
本发明涉及无损检测中的超声兰姆波信号处理技术领域，具体涉及一种基于脊的兰姆波信号去噪方法。
背景技术：
在超声兰姆波检测中，由于兰姆波激发和检验方式灵活，而且能与板材缺陷产生有效的相互作用，并携带大量信息，因此，可以作为板材缺陷检测的有效手段，特别是在大面积板状结构的无损检测中应用更为广泛。超声兰姆波信号典型的非平稳信号，由于环境噪声等因素的影响，实际测得的兰姆波信号常常伴随着干扰信号，直接影响检测的可靠性和精度的准确性，需要对这类非平稳超声兰姆波信号进行去噪处理。
从国内外大量的文献可知，人工神经网络(Liu Z Q, Zhang H Y. Artificialnetural network and its application in ultrasonic testing, NondestructiveTesting, 2001，23:22 卜 225)、EMD 方法(Li G，Shi L H, Wang X W. EMD denosingmethod and its application in Lamb wave detect ion,Acta MetrologicaSinica, 2006，27:149-152)和小波变换(Siqueira M H S, Gatts C E N, Silva R R etal. The use of ultrasonic guided waves and wavelets analysis in pipe inspection,Ultrasonics, 2003，41:785-798)等都可以对兰姆波进行去噪处理。近年来常用的方法是EMD方法和小波变换。李刚等用EMD方法对超声兰姆波信号进行了去噪处理，虽然EMD方法不需要基于某一特定函数，能够自适应地根据信号特征来提取数据，但是去噪效果不彻底，保留了很多噪声信号的特征，不能很好地体现原信号，去噪效果不是很理想(Li G, Shi LH，Wang X ff. EMD denosing method and its application in Lamb wave detection,ActaMetrologica Sinica, 2006，27:149-152)。由于小波变换在去噪方面的优点使得其在无损检测领域有了很广泛的应用，Siqueir等采用离散小波变换来处理超声兰姆波实测信号，通过硬阈值方法将小于给定门限值的分解系数设为0，然而该方法虽然去除了噪声，但是消噪效果并不理想，信号仍然含有大量噪声，所以重构信号无法准确体现信号的特征(Siqueira M H S，Gatts C E N，Silva R R et al. The use of ultrasonic guidedwaves and wavelets analysis in pipe inspection, Ultrasonics, 2003，41:785-798)。Lazaro等采用小波变换来去除噪声，通过硬阈值和软阈值的方法分别进行去噪，由于硬阈值和软阈值都有各自的缺点，导致去除噪声之后的信号并不突出(Lazaro J C, Emeterio JL, Ramos A et al. Influence of thresholding procedures in ultrasonic grain noisereduction using wavelets, Ultrasonics, 2002，40:263-267)。基于自适应阈值正交小波变换的兰姆波去噪方法，201110298616. 8号申请，公开了一种用自适应阈值去除兰姆波信号中的噪声的方法，但是仍然属于阈值的方法，不能很好去除噪声。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提出一种基于小波脊的兰姆波去噪方法。该方法对超声兰姆波信号进行小波变换的基础上提取信号的脊，根据脊重构原始信号，从而去除兰姆波信号中噪声。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种基于小波脊的兰姆波去噪方法，首先对含噪声的超声兰姆波信号进行连续小波变换，然后从它的连续小波变换函数中计算兰姆波信号的脊，记录脊的时间、尺度和幅度数据，将脊对应的数据反变换后叠加在一起得到重建后去除噪声的兰姆波信号。具体步骤如下( I)兰姆波信号的小波变换设希尔伯特变换意义下的任意空间中含噪声的兰姆波信号f (t)具有如下的形
式
权利要求
1.一种基于小波脊的兰姆波去噪方法，首先对含噪声的超声兰姆波信号进行连续小波变换，然后从它的连续小波变换函数中计算兰姆波信号的脊，记录脊的时间、尺度和幅度数据，将脊对应的数据反变换后叠加在一起得到重建后去除噪声的兰姆波信号。
2.根据权利要求I所述的基于小波脊的兰姆波去噪方法，其具体步骤如下 (1)兰姆波信号的小波变换 设希尔伯特变换意义下的任意空间中含噪声的兰姆波信号f (t)具有如下的形式
全文摘要
本发明提出一种基于小波脊的兰姆波去噪方法。该方法对超声兰姆波信号进行小波变换的基础上提取信号的脊，根据脊重构原始信号，从而去除兰姆波信号中噪声。一种基于小波脊的兰姆波去噪方法，首先对含噪声的超声兰姆波信号进行连续小波变换，然后从它的连续小波变换函数中计算兰姆波信号的脊，最后记录脊上分布的数据，将脊对应的数据反变换后得到重建后去除噪声的兰姆波信号。本发明的方法具有更强的去除噪声能力，能更好地恢复出原始的兰姆波信号。
文档编号G01N29/44GK102735759SQ201210245060
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者陈晓 申请人:南京信息工程大学