粗晶材料缺陷的超声检测信号识别

对于非均匀材料，超声无损检测技术受到能否有效区分有用信号与背景噪声的限制，目前人们大多倾向使用频率分隔与统计算法来提高粗晶材料（一种非均匀材料件相对颗粒散射的缺陷回波比例．文中介绍一种用Ｗｉｇｎｅｒ分布作特征提取、用前馈网络自动识别超声散射回波中的缺陷信号．由于普通的人工神经网络要求输入信号的特征与时间起始点无关，因此采取了一种数学变换方式来实现这一要求，这样训练好的网络就有很强的识别能力．在实验中，正确识别率达到９０％．所述方法对其他非均匀介质的超声检测与评价工作也有益处．     

粗晶材料缺陷的超声检测信号识别

粗晶材料缺陷的超声检测信号识别刘镇清，李成林，魏墨对于非均匀材料，超声无损检测技术受到能否有效区分有用信号与背景噪声的限制，目前人们大多倾向使用频率分隔与统计算法来提高粗品材料一种非均匀材料）中相对颗粒的缺陷回波比例．本文则介绍一种用Ｗｉｇｎｅｒ分布...     

应用Chirp-Z变换频谱细化倒谱分析生物软组织散射微结构特征

从软组织散射元准周期规则分布可导致超声散射信号产生相干峰的机理出发，提出了利用Chirp—Z变换频谱细化倒谱估计散射元平均间距及其变化的新方法，并利用该方法对仿体和生物软组织的回波信号进行了分析．结果表明，该方法是软组织超声散射信号分析与软组织散射子平均间距定征的一种有效方法．     

基于高斯模型的多重超声回波信号重数估计

精确估计多层材料超声回波信号的重数在超声检测上有着要意义。将小波变换方法用于多层材料超声回波参数估计中,根据高斯模型以超声回波信号的小波变换为基础、利用智能人工蜂群算法,估计出多重超声回波信号的各个参数。采用Akaike Information Criterion(AIC)准则,对叠加的两重和三重超声回波信号的重数进行估计。仿真结果表明,本算法可以实现多重超声回波信号重数的有效估计。用实验测试获得的回波对算法的性能进行了验证,结果证明了该算法的可行性和实用性。     

采用WD倒谱法分析人体肾组织的超声散射微结构特征

提出了一种对超声散射信号分析的新方法———WD倒谱法 .利用该方法对人体正常肾和肾肿瘤组织的回波信号进行分析 ,与用AR倒谱法所得结果进行了比较 .结果表明 ,两种肾组织散射子的平均间距明显不同 ,WD倒谱比AR倒谱更能反映软组织的微观结构特征 ,说明WD倒谱是软组织超声散射信号分析与软组织散射子平均间距定征的一种有效方法     

金属材料内部非金属夹杂超声检测的数值模拟

在金属材料内部夹杂物的超声检测中,如何通过检测获得的回波信号辨识夹杂物的属性和位置,一直是其重点和难点问题.通过建立包含夹杂物缺陷的二维金属板模型,采用有限元数值模拟的方法,对材料内部超声波场进行计算,获得了两种最典型的夹杂物Al2O3和TiN,以及二者在材料内部不同深度时的超声回波信号.研究了夹杂物类型和夹杂物深度对超声回波时域波形以及对界面波、夹杂物缺陷回波和底面回波频谱分布的影响规律.     

基于散射电场的飞机旋翼多普勒回波模拟

旋翼飞机飞行过程中会产生具有独特多普勒特征的雷达回波,通过对旋翼回波的准确模拟,可为不同类型飞机的精确识别提供重要依据.针对现有散射点叠加算法的假设缺陷,从目标高频电磁散射理论出发,提出了基于散射电场的飞机旋翼回波模拟方法.依据电磁散射场与雷达回波方程间的数学关系,发现目标回波的基带信号与目标后向散射电场的复振幅矢量具...     

非均匀结构软件组织冲激响应估计方法模拟研究

传统的超声解卷积的方法，是从测量信号中去掉测量系统激响应的影响，从而恢复实际回波信号。对于通过解卷恢复复非均匀结构软组织深部散射源的散射信号，非均匀声程介质冲激响应的估计就成为关键。     

基于改进Hilbert-Huang变换的超声回波信号去噪研究

超声回波信号中包含大量有关缺陷性质的信息,由于信号在检测和传输过程中不可避免地受到随机噪声干扰,给后续信号处理带来误差。针对该问题,提出改进的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)应用于超声回波信号去噪,提取回波信号中反映缺陷本质特征的信号。改进算法引入小波包变换对超声回波信号作预处理,对处理后的信号进行经验模态分解,提出对数似然检验法,识别并去除噪声引起的虚假分量,重构出有用回波信号。通过对添加高斯白噪声的超声回波信号去噪,验证改进算法应用于超声回波信号去噪的可行性和有效性。     

基于子波分解计算散射子平均间距的倒谱法

提出了一种对超声散射信号分析的方法－－子波分解（ＷＤ）倒谱法,并利用该方法对正常猪肝组织的回波信号进行了分析,对软组织中散射的平均间距进行了估计,与用ＡＲＩ倒谱法所得结果进行了比较,结果表明：ＷＤ倒谱比ＡＲ倒谱更能反映软组织的微观结构特征,说明ＷＤ倒谱是软组织超声散射信号分析与软组织散射子平均间距定特征的一种有效方法。     

基于归一化尺度计盒维数的超声波分形特征研究

基于归一化尺度计盒维数方法研究了超声波分形特征．提出了将时间尺度与幅值尺度归一化的计盒维数方法来快速计算超声回波分形维数；在此基础上，对管道中缺陷超声回波的分形维数进行了计算与统计分析，得到了超声回波的分形维数的统计分布规律．研究结果表明，超声回波具有分形标度不变性，计盒维数能够反映超声回波信号波形的复杂程度和不规则程度，这种方法可以在超声自动检测中用来快速判断缺陷的有无．     

采用WD倒谱法分析人体肾组织的超声散射微结构特征

提出了一种对超声散信号分析的新方法－ＷＤ倒谱法。利用该方法对人体正常肾和肾肿瘤组织的回波信号进行分析,与用ＡＲ倒谱法所得结果进行了比较。结果表明,两种肾组织散射子的平均间距明显不同,ＷＤ倒谱比ＡＲ倒谱更能反映软组织的微观结构特征,说明ＷＤ倒谱是软组织超声散射信号分析与软组织散射子平均间距定征的一种有效方法。     

在A型显示超声波探伤中用多维决策方法对焊接缺陷定性分类的试验研究

本文运用模式识别中的统计决策方法对焊接缺陷超声回波信号进行分类识別,以达到区分平面型焊接缺陷(裂纹)和体积型焊接缺陷(夹渣、气孔)的超声回波信号之目的。试验研究表明,本文采用的方法具有一定的可靠性和可行性。经过对32个实际焊接缺陷超声回波信号的分类识别,平面型缺陷的正确分类率为86%,体积型缺陷的正确分类率为78%;总正确分类率为81%。     

基于小波包变换的超声回波信号特征提取

超声检测技术中,缺陷的定性分类这一技术难题至今尚未得以彻底解决。文章介绍了一种基于小波包变换的多尺度空间能量特征提取方法,并对实测的超声缺陷回波信号进行了特征提取;进而采用基于距离的类别可分性判据对提取结果进行了评价。结果表明:该方法提取的缺陷回波信号特征值,其可分性测度均值达91.7%,从而证明该方法对超声检测缺陷回波信号的特征提取是相当有效的。     

超声多普勒信号的谱卷积与谱组成理论

通过分析具有任意运动矢量的单散射子所产生的接收频谱，研究了超声多普勒信号的频谱卷积定理．即使在无损媒质和单频声场的假设条件下，超声散射回波信号在频域上也是一个具有一定带宽的频谱，它可以表示为４个子频谱的卷积．在此基础上，讨论了某些特定情况下，尤其是多散射子相干散射条件下的接收频谱组成．由频谱卷积定理，可以从理论上理解和分析多普勒检测信号的频谱组成情况．     

基于超声导波的管道缺陷量化评估仿真研究

超声导波是近年新兴的无损检测技术,相比超声检测和漏磁检测等传统方法,它可提供大范围、全面高效的检测,因此受到越来越多的关注。在基于超声导波的管道缺陷检测中,普遍采用脉冲回波方法,即根据反射回波信号的分析结果获取缺陷信息,目前此技术已可实现管道缺陷的识别和定位。但由于实际管道缺陷形态不规则,产生的反射回波信号往往很复杂,目前还不能实现管道缺陷的量化检测。本文针对此问题,通过有限元仿真方法研究超声导波与管道缺陷的交互过程,提出利用缺陷前后边界分别产生的两个反射信号进行缺陷轴向尺寸的量化评估方法,并进一步通过有限元仿真验证了结论。     

活塞杆摩擦焊接头的超声检测及缺陷二维重构

针对活塞杆摩擦焊接头的未熔合缺陷,采用超声无损检测方法对部件接头进行检测并提取了含噪声的超声回波信号,利用小波降噪法对含噪声缺陷信号进行了降噪处理,通过多位置、多点检测的方法对未熔合缺陷进行了二维轮廓重构.结果表明:1)通过优化小波阈值降噪算法的参数提高了回波信号的信噪比,可以提升检测的有效性与准确性;能实现对缺陷信号...     

限幅采样技术在激光超声无损检测中的应用

基于超声信号在金属介质缺陷处发生回波现象,提出一种单位限幅数字还原采集的方法,用于回波弱信号还原。将激光超声技术、声电耦合技术和电学检测技术相结合,利用脉冲调制的单频激光源,作用于金属激发超声波,使用单位限幅数字还原的方法,抓取超声信号传输特征。超声波信号数据采集抓取完成后发送到上位机软件,对信号进行分析和处理。通过实验测试验证,使用上述信号还原方法,依托高速FPGA开发平台,提高了系统对回波弱信号的采集能力和金属缺陷判断的能力。     

基于Gauss调制脉冲模型的超声信号提取算法

奥氏体材料的厚壁焊缝是焊缝超声检测的难点,由于焊缝组织晶粒粗大,超声散射与衰减严重,检测信号中含有大量噪声信号,因此需要通过信号处理提高其信噪比。该文提出了一种基于Gauss调制脉冲(GMP)模型的超声检测信号提取算法,使用参考信号对原始信号进行互相关滤波,并基于GMP模型对滤波结果进行信号分解,由信号特征直接估计各信号分量的控制参数。先后设计了仿真实验及超声检测实验以验证算法性能,结果表明:该算法可以有效提取超声检测信号中的缺陷信息,为厚壁焊缝缺陷信号分析、焊缝检测算法优化等相关应用奠定基础。     

管道缺陷超声导波监测信号匹配追踪去噪

采用超声导波进行管道缺陷监测过程中混入干扰噪声严重影响缺陷反射回波的提取和识别,提出了一种新的管道缺陷超声导波监测信号匹配追踪去噪方法。将Hanning窗调制的正弦波激励信号经过时间平移和幅值调制作为基本原子形成自定义过完备波形字典,对管道缺陷超声导波监测信号进行匹配追踪稀疏分解,提取其中有效成分进行信号重构,经多次迭代实现信号去噪。对有限元数值模拟和实际管道缺陷监测信号分别采用传统小波阈值和提出的匹配追踪法进行去噪处理,结果表明,当信噪比较低时匹配追踪法明显优于小波阈值法,即使在干扰噪声完全淹没缺陷反射回波的场合,仍然可以提取出清晰干净的缺陷反射回波信号,为正确分析和评估现役管道安全运行状况提供了一条新的途径。