专利名称：一种基于相控超声波的缺陷分类方法
技术领域：
本发明涉及相控超声波无损检测领域，尤其涉及一种基于相控超声波的缺陷分类方法
背景技术：
相控超声波成像技术在现代无损检测技术中，是一种令人瞩目的新技术，在无损缺陷探测领域具有光明的应用前景。传统的超声波检测方法，只能提供反映物体内部结构和物理性质的声学信息，不能提供直观的被检对象缺陷和内部结构的图像，所以传统超声波检测方法有很大的局限性。相控超声波成像技术提供的被检对象图像，可以作为材料性质和缺陷评价的依据，随着电子技术和计算机技术的快速发展，超声相控阵技术逐渐在安全检测、核工业、航空工业等领域应用开来。小波分析与傅里叶变换的频域分析方法不同，小波变换的时频窗在高频时自动变窄，在低频时又自动变宽，具有自动“聚焦”的功能，称为数字显微镜，所以，小波分析是一种信号和图像处理的好方法，广泛地应用于数值分析、电子工程、电气工程、通信工程和计算机工程等领域。聚类分析是一种无监督学习的模式识别方法，它是将物理或抽象对象集合分组成为由类似对象组成的多个类的分析过程。聚类分析是按照某种距离算法对样本进行分类，欧式距离法就是其中一种常用的距离。聚类分析在计算机科学，统计学，生物学和经济学等领域应用广泛。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于相控超声波的缺陷分类方法。一种基于相控超声波的缺陷分类方法的步骤如下
步骤一选择试块和楔块，对相控超声检测仪进行声速校准、楔块延时校准、灵敏度校准及编码器校准；
步骤二 利用相控超声检测仪分别对试块没有缺陷和有缺陷区域进行检测，分别采集试块没有缺陷区域的多张S扫描图，试块有缺陷区域的多张S扫描图，超声探头的扫描角度为30度-70度，聚焦深度100mm,抑制15%，增益_18dB ；
步骤三利用小波对试块没有缺陷和有缺陷区域的S扫描图进行三层小波分解，小波函数族的表达式如下
权利要求
1.一种基于相控超声波的缺陷分类方法，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤一选择试块和楔块，对相控超声检测仪进行声速校准、楔块延时校准、灵敏度校准及编码器校准； 步骤二 利用相控超声检测仪分别对试块没有缺陷和有缺陷区域进行检测，分别采集试块没有缺陷区域的多张S扫描图，试块有缺陷区域的多张S扫描图，超声探头的扫描角度为30度-70度，聚焦深度100mm,抑制15%，增益_18dB ； 步骤三利用小波对试块没有缺陷和有缺陷区域的S扫描图进行三层小波分解，小波函数族的表达式如下 式中，iptx)是小波函数的母小波函数，是由母小波函数糾>)平移和缩放构成的小波函数族，s为尺度因子，b为平移因子，通过对母小波函数平移与尺度缩放，使小波函数与分析对象在每一时刻逼近；采用sym4小波函数作为小波母函数，使用推荐参数alpha=l. 5，对没有缺陷和有缺陷区域的S扫描图进行三层小波分解，并得到S扫描图的小波三层阈值； 步骤四以试块没有缺陷和有缺陷区域S扫描图的小波各层阈值建立特征向量数据库X，用于缺陷分类，X的表达式如下
全文摘要
本发明公布了一种基于相控超声波的缺陷分类方法，本发明应用相控超声检测仪对试块的无缺陷和有缺陷区域进行检测，获得S扫描图；然后利用小波变换对没有缺陷和有缺陷区域的S扫描图进行三层分解，得到S扫描图的小波各层阈值；并以S扫描图的小波各层阈值建立特征向量数据库X，最后利用聚类分析方法中的欧式距离法确定有无缺陷。本发明可快速、准确地实现对有无缺陷S扫描图的分类，从而实现对试块缺陷的自动分类，具有一定的市场应用前景。
文档编号G01N29/04GK102621221SQ20121010941
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者王强, 肖琨, 胡栋, 马冶浩 申请人:中国计量学院