[发明专利]一种基于全聚焦成像算法改进边缘缺陷检测的方法

摘要

本发明公开了一种基于全聚焦成像算法改进边缘缺陷检测的方法，现在的全聚焦成像算法仅仅考虑当阵列换能器的波之间发射到缺陷位置上，忽略了当阵列换能器的波传播到试块底部，反射到缺陷上产生的回波信号，本发明在考虑到多模型的全聚焦算法的基础上，提出了改进型的全聚焦成像算法，在考虑到波衰减的情况下，加进了底面反射回波对缺陷成像的影响，本发明方法能更加精确的仿真真实超声相控阵检测，提高边缘缺陷检测的精确度。

主权项

1.一种基于全聚焦成像算法改进边缘缺陷检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集超声阵列全矩阵数据：依次激发超声阵列探头的N个阵元发射超声波信号，每个阵元发射超声波信号时，全部阵元同时接收超声回波信号；将发射阵元i、接收阵元j采集的超声回波信号记为S_ij(i＝1,2,…,N；j＝1,2,…,N)；(2)划分试块的检测区域，并将检测区域离散化；根据超声相控阵检测的检出率划分聚焦点类型，对于检出率高于检测标准的聚焦点，执行步骤(3)；对于检出率低于检测标准的聚焦点，执行步骤(4)；(3)建立二维直角坐标系Oxz，坐标原点O设置在楔块下表面中心，利用延时规则将换能器中所有发射‑接收阵元组合的超声回波信号在该聚焦点叠加，获得表征该聚焦点信号强度的幅值I(x,z)；分别获得被测区域内每一个目标点的幅值，完成整个被检测区域内的检测，I(x,z)的表达式如下：其中t_ij(x,z)为得到该幅值的延迟时间，包括从阵元i传播到聚焦点P的时间，以及从聚焦点P传播到阵元j的时间，具体如下：式中，(x_i,0)、(x_j,0)分别为发射阵元和接收阵元的坐标，c为超声波在试块中的传播速度；(4)建立二维直角坐标系Oxz，坐标原点O设置在楔块下表面中心；根据扩散衰减系数重新定义幅值强度；利用延时规则将所有可能间接传播到聚焦点产生的幅值和直接传播到聚集点产生的幅值进行叠加，获得表征该聚焦点信号强度的幅值I(x,z)；分别获得被测区域内每一个目标点的幅值，完成整个被检测区域内的检测；在直接传播过程中传播到聚焦点的扩散衰减系数k_d：在间接传播过程中传播到聚集点的扩散衰减系数k_i：其中，h为试块的检测厚度；聚焦点(x,z)的幅值I(x,z)表示为：其中，