一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法

摘要

本发明涉及一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法。本发明采用轴对称工件超声检测系统对实际工件进行信号采集，利用幅值阈值方法识别缺陷反射回波并提取时间特征，计算缺陷表面到工件表面的距离，根据缺陷边界与波前圆弧相切的原理，采用圆来近似椭圆弧段，拟合与所有波前圆弧相切的椭圆模型。本发明方法避免了传统基于传播时间延时的方法在原理上的误差，比逆时反演的方法操作更加方便，适合于气泡、夹杂等类椭圆形缺陷。

主权项

一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法，其特征在于：采用以下的步骤进行轴对称工件类椭圆缺陷的重构：1)利用轴对称工件超声检测系统，按顺序采集轴对称工件每个位置的超声回波信号s_k(t)(k＝1,2,…,N)，利用幅值阈值方法识别缺陷反射回波，保留所有具有缺陷反射回波的超声信号s_k(t)和相应的超声波入射点A_k(x_k,y_k)；2)提取并计算每个具有缺陷反射回波的超声信号s_k(t)表征的轴对称工件表面超声波入射点A_k(x_k,y_k)到缺陷表面超声波反射点的距离d_k，建立以A_k(x_k,y_k)为圆心，以d_k为半径的圆C_k；3)将相邻k值的圆C_k归类成一组，k＝N和k＝1也算相邻，用下标i,j代替k对圆C_k及其参数、方程重新进行编号，i,j表示第i组的第j个；4)取出第i组缺陷数据，采用基于滑动窗两圆相切近似的椭圆边界点确定方法求取椭圆缺陷模型的边界点B_i,j(m_i,j,n_i,j)(j＝1,2,…,M_i)；5)利用M_i个缺陷边界点B_i,j(m_i,j,n_i,j)拟合椭圆方程E_i，计算得出椭圆缺陷的中心坐标(x'_i,y'_i)、倾斜角θ_i，长半轴a_i和短半轴b_i，重构出缺陷；6)对于所有的i，循环执行步骤4)‑5)，完成所有组的缺陷重构；当重构出的缺陷E_i1与E_i2发生重合时，将数据B_i1,j(m_i1,j,n_i1,j)与B_i2,j(m_i2,j,n_i2,j)合并为一组B_i0,j(m_i0,j,n_i0,j)，重新执行步骤5)进行求解，重构出新的缺陷E_i0代替原有相重合的缺陷E_i1和E_i2。