超聲波探傷視覺(jué)技術(shù)缺陷信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)

人工智能、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)及信息科學(xué)的飛速發(fā)展推動(dòng)著焊接無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。目前該領(lǐng)域的研究已取得許多令人鼓舞的成果。現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理和模式識(shí)別技術(shù)已引入焊接無(wú)損檢測(cè)的研究，不僅提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，還可得出檢測(cè)的量化結(jié)果，如焊接缺陷的大小、位置及性質(zhì)。然而我國(guó)仍然在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將采用模擬/數(shù)字式超聲波探傷設(shè)備，因此如何通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)將目前的模擬/數(shù)字式超聲波探傷設(shè)備升級(jí)為類似全數(shù)字式超聲波探傷設(shè)備的產(chǎn)品，既保持模擬式超聲波探傷設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)又具備全數(shù)字式超聲波探傷設(shè)備的處理功能。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)與焊縫缺陷模式識(shí)別最關(guān)鍵的技術(shù)

(1)模擬/數(shù)字式超聲波探傷設(shè)備的超聲波探傷回波圖形的獲取技術(shù)。通過(guò)攝像裝置將超聲波探傷設(shè)備顯示屏幕上所顯示的超聲波圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理，解析出超聲波探傷回波圖形，要排除各種背景干擾，同時(shí)要保證在計(jì)算機(jī)上顯示的探傷回波圖形與超聲波探傷設(shè)備的顯示屏幕上顯示的探傷回波圖形同步在線，清晰度高；

(2)實(shí)現(xiàn)探傷過(guò)程中缺陷的自動(dòng)判別，包括軟閘門報(bào)警檢測(cè)，為實(shí)現(xiàn)焊接缺陷自動(dòng)定位以及后續(xù)的全自動(dòng)化探傷檢測(cè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)；

(3)自動(dòng)記錄超聲波探傷的靜態(tài)波形與動(dòng)態(tài)波形，提供探傷檢測(cè)過(guò)程的三維波形顯示，為事后分析提供視頻檢測(cè)圖像；能根據(jù)探傷過(guò)程中四種不同的探傷動(dòng)作所產(chǎn)生的靜態(tài)波形與動(dòng)態(tài)波形進(jìn)行自動(dòng)分析，自動(dòng)做出各種焊縫缺陷評(píng)定結(jié)果意見；

(4)探傷檢測(cè)波峰包絡(luò)線的自動(dòng)生成技術(shù)以及探傷檢測(cè)過(guò)程的三維波形顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了探傷過(guò)程中的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的波形同時(shí)觀察，輔助測(cè)試人員進(jìn)行焊縫缺陷的定性與定量分析；

(5)將模式識(shí)別技術(shù)引入焊接無(wú)損檢測(cè)中，采用專家知識(shí)對(duì)復(fù)雜波形進(jìn)行識(shí)別，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)的工作原理是：攝像裝置拍攝模擬式(或者是沒(méi)有視頻接口的數(shù)字式)超聲波探傷設(shè)備的顯示屏幕，對(duì)顯示屏幕上所顯示的超聲波圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理，解析出超聲波探傷回波圖形，首先對(duì)超聲波回波進(jìn)行軟件閘門報(bào)警檢測(cè)，如果在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)超聲波回波值超過(guò)所設(shè)定的閘門閾值，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行聲音和界面警示進(jìn)行報(bào)警；然后對(duì)其波形進(jìn)行分析，判斷出哪些是缺陷波，哪些是干擾波，通過(guò)移動(dòng)測(cè)試母材與超聲波探頭的相對(duì)位置對(duì)回波的最大值處缺陷進(jìn)行定位，接著對(duì)測(cè)試母材的焊接情況進(jìn)行前后、平移、定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)探傷，記錄在移動(dòng)探傷過(guò)程中的靜態(tài)圖像與動(dòng)態(tài)圖像；最后對(duì)所記錄的圖像進(jìn)行焊接缺陷定性、定位與定量分析，自動(dòng)評(píng)定焊接缺陷類型與級(jí)別。