[发明专利]一种基于相控超声波的缺陷分类方法

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。

主权项

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，是小波函数的母小波函数，是由母小波函数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=1.5，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：式中，x_kp(k≤n，p≤3) 是数据库X中第k个S扫描图的第p层阈值；步骤五：以特征向量数据库X为基础，利用欧式距离法对试块没有缺陷和有缺陷区域进行分类，特征向量数据库X中的样本x_i和x_j的距离可以用d_ij来表示，公式如下：式中：x_ia和x_ja表示样本x_i和x_j在第a层的阈值；若样本间距离d_ij小于1.5，则被归为一类，样本间距离d_ij大于1.5，则被归为另一类。