超聲波探傷視覺技術缺陷信號識別系統(tǒng)

人工智能、計算機視覺技術及信息科學的飛速發(fā)展推動著焊接無損檢測技術的進步。目前該領域的研究已取得許多令人鼓舞的成果。現(xiàn)代數(shù)字信號處理和模式識別技術已引入焊接無損檢測的研究，不僅提高了檢測的準確性，還可得出檢測的量化結果，如焊接缺陷的大小、位置及性質(zhì)。然而我國仍然在很長時間內(nèi)將采用模擬/數(shù)字式超聲波探傷設備，因此如何通過計算機視覺技術將目前的模擬/數(shù)字式超聲波探傷設備升級為類似全數(shù)字式超聲波探傷設備的產(chǎn)品，既保持模擬式超聲波探傷設備的優(yōu)點又具備全數(shù)字式超聲波探傷設備的處理功能。

計算機視覺與焊縫缺陷模式識別最關鍵的技術

(1)模擬/數(shù)字式超聲波探傷設備的超聲波探傷回波圖形的獲取技術。通過攝像裝置將超聲波探傷設備顯示屏幕上所顯示的超聲波圖像進行計算機視覺處理，解析出超聲波探傷回波圖形，要排除各種背景干擾，同時要保證在計算機上顯示的探傷回波圖形與超聲波探傷設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)實現(xiàn)探傷過程中缺陷的自動判別，包括軟閘門報警檢測，為實現(xiàn)焊接缺陷自動定位以及后續(xù)的全自動化探傷檢測提供了技術基礎；

(3)自動記錄超聲波探傷的靜態(tài)波形與動態(tài)波形，提供探傷檢測過程的三維波形顯示，為事后分析提供視頻檢測圖像；能根據(jù)探傷過程中四種不同的探傷動作所產(chǎn)生的靜態(tài)波形與動態(tài)波形進行自動分析，自動做出各種焊縫缺陷評定結果意見；

(4)探傷檢測波峰包絡線的自動生成技術以及探傷檢測過程的三維波形顯示技術，實現(xiàn)了探傷過程中的靜態(tài)與動態(tài)的波形同時觀察，輔助測試人員進行焊縫缺陷的定性與定量分析；

(5)將模式識別技術引入焊接無損檢測中，采用專家知識對復雜波形進行識別，提高檢測的準確性。

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(或者是沒有視頻接口的數(shù)字式)超聲波探傷設備的顯示屏幕，對顯示屏幕上所顯示的超聲波圖像進行計算機視覺處理，解析出超聲波探傷回波圖形，首先對超聲波回波進行軟件閘門報警檢測，如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)超聲波回波值超過所設定的閘門閾值，系統(tǒng)自動進行聲音和界面警示進行報警；然后對其波形進行分析，判斷出哪些是缺陷波，哪些是干擾波，通過移動測試母材與超聲波探頭的相對位置對回波的最大值處缺陷進行定位，接著對測試母材的焊接情況進行前后、平移、定點旋轉(zhuǎn)移動探傷，記錄在移動探傷過程中的靜態(tài)圖像與動態(tài)圖像；最后對所記錄的圖像進行焊接缺陷定性、定位與定量分析，自動評定焊接缺陷類型與級別。