[发明专利]用于金属内部缺陷超声检测信号的降噪方法

权利要求书

1.一种用于金属内部缺陷超声检测信号的降噪方法，其特征在于，包括：

S1：在两个毗邻的检测位置P与P′处分别采集超声A扫信号，截去超声A扫信号的始波与底波部分，得到检测位置P处的待降噪超声检测信号x(n)与检测位置P′处的空间相关参考信号x'(n)；

S2：对所述x(n)和所述x'(n)分别采用CEEMDAN算法进行分解，分别得到模态IMF_k(n)与模态IMF'_k'(n)；其中，k＝1,2,3,…,K；k′＝1,2,3,…,K′；当k＝k′时，模态IMF_k(n)与模态IMF'_k'(n)称为一对平行模态；

S3:提取模态IMF_k(n)中需要降噪处理的前k_s个模态；

S4：计算模态IMF_k(n)与模态IMF'_k'(n)中的前k_s对平行模态的空间相关系数分布函数ρ_k(n)；

S5：对所述空间相关系数分布函数ρ_k(n)进行软阈值处理，得到各个模态的重构系数α_k(n)，则所述重构系数α_k(n)的表达式包括：

式中，T_H为上阈值，T_L为下阈值，且0≤T_LT_H≤1，ρ_max为所有空间相关系数分布函数ρ_k(n)极大值的最大值，即：

其中，k_s表示步骤S4中所选取的模态数，N表示信号总采样点数；

S6：将所述模态IMF_k(n)中的前k_s个模态按照所述重构系数α_k(n)逐点相乘后再累加得到去除噪声的超声检测信号则：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21:通过EMD算法对混合信号x_i(n)进行分解得到第1个模态其中，x_i(n)＝x(n)+ε₀w_i(n)，w_i(n)表示白噪声，i＝1,2,3,…,I，I表示预设的集合总数，则：

即表示x(n)的第1个模态IMF₁，则得到第1个残余分量r₁(n)＝x(n)-IMF₁；

S22：通过EMD算法对混合信号{r₁(n)+ε₁E₁(w_i(n))}进行分解得到第1个模态E₁(r₁(n)+ε₁E₁(w_i(n)))，则有

即为x(n)的第2个模态IMF₂，则得到第2个残余分量r₂(n)＝r₁(n)-IMF₂；

其中，E_j(·)表示通过EMD算法得出信号x(n)第j个模态的操作；

S23：通过EMD算法对混合信号{r_k(n)+ε_kE_k(w_i(n))}进行分解得到第1个模态E₁(r_k(n)+ε_kE_k(w_i(n)))，则：

即为x(n)的第k+1个模态IMF_k+1；则得到第k+1个残余分量r_k+1(n)＝r_k(n)-IMF_k+1；

S24:重复步骤S23直至残余分量r_K(n)达到EMD算法的终止条件，则得到x(n)的分解结果为：

其中，ε₀、ε_k都表示噪声系数,k＝1,2,…,K-1。