专利名称：一种超声检测仪的信号处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超声检测仪的信号处理方法及装置，即通过动态的比较和压缩，实现数据的筛选和处理，属于超声检测领域。背景知识目前市面上的便携式数字超声探伤仪，一般为激励-接收式，其工作模式大都采用单次激发、接收处理、逐帧显示模式。通常，其显示刷新频率大都在每秒100赫兹以下。这对有些需要快速扫查的检测场合，容易造成漏检或来不及显示。传统的A型超声检测系统为模拟系统，通过示波器看到随时间(深度)变化的回波信号，无需进行数据压缩。但随着数字技术的发展，传统的A超模拟系统与数字技术结合产生了模数结合的A超系统，此类系统通常是在完成模拟检波之后，即通过ADC芯片将回波的电信号模拟量转换为数字量，并对其进行压缩处理后提交给CPU在LCD屏上绘制出随时间(深度)变化的回波信号的图像。而数字技术的优势在于，可以对采集到的A超波形数据进行存储，分析和复杂处理。由于使用LCD来显示回波，而LCD在时间轴上只能显示有限个位点，如256位。因此就必须对采集到的数字回波信号进行压缩处理以适应IXD显示屏的显示要求。一般来说，CPU控制IXD显示的回波一般只有每秒100帧左右，如果每帧仅绘制出一次回波的信号，当每秒发射的重复频率大于每秒帧数的时候，将有回波无法被显示，从而造成漏检。特别是在进行高速扫查的时候，为了提高检测的效率，重复频率一般都在IkHz以上，有的甚至需要达到10kHz，如果使用原来传统的信号处理模式，将有大量的数据无法被CPU读取，以重复频率10kHz，每秒100帧为例，读取的数据量仅占全部数据量的1/100，每两次帧中间大约有接近99次回波信号上位机无法进行实时处理，从而出现漏检。
发明内容
本发明所述的超声检测仪的信号处理方法及装置，其设计目的在于解决上述技术存在的现有问题而采用多次激发，预先比较处理，合并保持其非正常检测信号的极值，同时判读输出报警信号，再输出显示的方法。另一设计目的是，对采集到的数据进行实时压缩处理，去除冗余数据，保留有效数据。为实现上述设计目的，所述超声检测仪的信号处理方法及装置主要包括有:ADC信号输入器5、过滤器8、数据压缩模块4以及上位机9，其中数据压缩模块4由第一存储器1、数据比较装置6、寄存器7以及第二存储器2构成；第一存储器I与数据比较装置6相连接，数据比较装置6与寄存器7相连接，寄存器7与第二存储器2相连接。如上基本方案，在进行数据采集时，先将采集到的数据根据屏幕分辨率和超声检测系统探测的范围采集到的数据缓存在第一存储器I内，然后将第一存储器I内的值与第二存储器2内存储的之前发射采集到的极值作比较，如果比之前发射采集到的极值更大，则将其作为新的极值覆盖取代原来的数据，否则则保持原来的极值数据不变，如此不停的循环，直至上位机来读取，读取完毕后，存储器清零，完成一次数据压缩。该压缩算法通过保存每两帧中间的极值来压缩数据。在同样的数据传输速率下，使得最有可能是伤信号的数据得到保留，从而减少漏检。可以用在高速扫查时对被扫工件进行在线的实时显示，能实时显示该帧内超声换能器采集到的最大的回波。本发明的优点与有益效果是支持单通道或者多个通道同时并行实行压缩，即用一个处理器来同时并行处理多个通道采集到的数据；其压缩比例是随着超声波发射的每秒重复频率与上位机的每秒读取帧速而变化，不需要提前设置一个压缩比值作为循环量，超声检测系统会不断进行峰值比较来压缩数据，直到上位机读取检测数据后，在重新开始新一轮压缩数据的循环；也不需要预先设定一个阀门值来筛选数据，或者进行小波变换，其筛选数据的方法是通过大小比较，将每两帧中间的所有发射所采集到的数据中的最大值与最小值保存下来。在高速高重复频率扫查，从而产生海量数据无法实时传输到上位机时，本发明可以在保证在线实时显示的前提下，减少高速扫查中的漏检问题。
图1是超声检测仪的信号处理方法及装置的压缩算法框图；图2是超声检测仪的信号处理方法及装置的压缩算法流程图；在上述附图中，ADC信号输入器5、过滤器8、数据压缩模块4、第一存储器1、数据比较装置6、寄存器7、第二存储器2、上位机9。
具体实施例方式实施例1，如图1所示，所述超声检测仪的信号处理方法及装置包括ADC信号输入器5、过滤器8、数据压缩模块4以及上位机9，其中数据压缩模块4由第一存储器1、数据比较装置6、寄存器7以及第二存储器2构成，其中:第一存储器I与数据比较装置6相连接，数据比较装置6与寄存器7相连接，寄存器7与第二存储器2相连接。ADC信号输入器I在进行数据采集时，先将采集到的数据根据屏幕分辨率和超声检测系统探测的范围采集到的数据缓存在第一存储器I内，然后将第一存储器I内的值与第二存储器2内存储的之前发射采集到的极值作比较，如果比之前发射采集到的极值更大，则将其作为新的极值覆盖取代原来的数据，否则则保持原来的极值数据不变，如此不停的循环，直至上位机来读取，读取完毕后，存储器清零，完成一次数据压缩。如图2所示，首先ADC信号输入器根据探测范围进行采样，采样完毕后压缩开始，标志位更新为1，这时寄存器若重置为1，则将第二存储器清空，将第一存储器的值写入第二存储器，然后将寄存器重置为O。如果寄存器重置不为1，则根据循环量分别读取第一存储器和第二存储器中存储的最大值和最小值，如果第一存储器的最大值大于第二存储器的最大值，则将用第一存储器的最大值覆盖第二存储器的最大值，如果第一存储器的最大值小于第二存储器的最大值，则保持第二存储器的值不变；同样如果第一存储器的最小值小于第二存储器的最小值，则将用第一存储器的最小值覆盖第二存储器的最小值，如果第一存储器的最小值大于第二存储器的最小值，则保持第二存储器的值不变。如此读取完I帧长度的值后压缩标志位更新为O，压缩数据结束。
权利要求
1.一种超声检测仪的信号处理装置，包括有相互连接的ADC信号输入器(5)、检波滤波装置(8)、数据压缩模块(4)以及上位机(9)，其特征在于:所述数据压缩模块(4)包括有第一存储器(I)及第二存储器(2)，上述第一、第二存储器之间依次连接一数据比较装置(6)和寄存器(7)。
2.—种超声检测仪的信号处理方法,其特征在于:第一存储器(I)将ADC信号输入器(5)采集到的每帧数据进行缓存，然后将数据与第二存储器(2)存储的之前发射采集到的极值作比较，如果比之前发射采集到的极值更大，则将其作为新的极值覆盖取代原来的数据，否则则保持原来的极值数据不变，如此不停的循环，直至上位机(9)来读取，读取完毕后，存储器清零，完成一次数据压缩。
3.根据权利要求2所述的一种超声检测仪的信号处理方法，其特征在于:数据比较装置(6)将第一存储器(I)和第二存储器(2)的数据取出，然后比较大小，将比较完以后的极值放入寄存器(7)，再将寄存器(7)里面的数据去覆盖第二存储器(2)的数据。
4.根据权利要求2所述的一种超声检测仪的信号处理方法，其特征在于:上位机(9)从超声检测系统读取一帧的数据以后，会根据这一帧的数据在屏幕上画出A扫或者B扫图，以及进行判断报警之类的软件处理。
5.根据权利要求2所述的一种超声检测仪的信号处理方法，其特征在于:该压缩算法支持单通道或者多个通道同时并行实行压缩，适合使用在其他的多通道设备里面，用一个处理器来同时并行处理多个通道采集到的数据。
全文摘要
本发明所述超声检测仪的信号处理方法及装置，通过将采集到的数据根据屏幕分辨率和超声检测系统探测的范围采集到的数据缓存在第一存储器内，然后将第一存储器内的值与第二存储器内存储的之前发射采集到的极值作比较，如果比之前发射采集到的极值更大，则将其作为新的极值覆盖取代原来的数据，否则则保持原来的极值数据不变，如此不停的循环，直至上位机来读取，读取完毕后，存储器清零，完成一次数据压缩。该压缩算法通过保存每两帧中间的极值来压缩数据。在同样的数据传输速率下，使得最有可能是伤信号的数据得到保留，从而减少漏检。可以用在高速扫查时对被扫工件进行在线的实时显示，能实时显示该帧内超声换能器采集到的最大的回波。
文档编号G01N29/44GK103115968SQ20131003005
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者袁英民, 林俊明, 陈新波, 杨宏程, 吴晓瑜 申请人:袁英民, 林俊明, 陈新波