[发明专利]一种激光超声可视化方法

说明书

本发明涉及一种激光超声可视化方法，包括如下步骤：一维数据采集；滤波处理；一维数组转换为二维数组，并截取部分；二维数组转换三维数组；空间卷积滤波；信号动态可视化。本发明的有益效果为：将一维数据转化为动态图像显示，并利用图像处理方法提高可视化分辨率，以便于直观识别到目标缺陷。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，具体涉及一种激光超声可视化方法。

背景技术

激光超声是一种新型无损检测技术，原理是利用激光打在工件上产生宽带超声波，并通过超声信号探测器来进行信号检测实现远距离测量，再由软件进行成像，根据信号类型，分为对时域信号和频域信号进行信号成像。超声信号探测器采集到的是一系列连续的按照时序关系的一维幅值信号，需要将这些一维信号转换成为二维图像以直观显示缺陷位置，由于受到超声信号探测器分辨率和灵敏度的影响，以及检测环境和设备跳转步进精度的影响，得到的二维图像质量并不好，图像往往分辨率比较低，此外，像素点个数根据激光扫描区域来确定，得到的像素数少，像素密度低，给缺陷判断带来了困难。

发明内容

发明所要解决的技术问题是提供一种激光超声可视化方法，以克服上述现有技术中的不足。

发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种激光超声可视化方法，包括如下步骤：

S100、一维数据采集；

S200、滤波处理；

S300、一维数组转换为二维数组，并截取部分；

S400、二维数组转换三维数组；

S500、空间卷积滤波；

S600、信号动态可视化。

在上述技术方案的基础上，发明还可以做如下改进。

进一步，滤波处理包括先进行希尔伯特变换，再进行小波变换。

进一步，希尔伯特变换具体为：

将一维数据中正频率滞后π/2，负频率导前π/2。

进一步，小波变换所采用的基函数包括haar、morlet。

进一步，S300具体为：

将滤波处理所得一维数组转换为列表示数据采样长度，行表示总的扫描点数的二维数组，选取时间t中某一有波传播的时间段的信号作为下一步数据处理的原始数据。

进一步，S400具体为：

以X轴代表横向扫描轴、Y轴代表纵向扫描轴、t轴代表时间轴将二维数组进一步转换成三维数组。

进一步，S500具体为：

沿着时间轴索引三维数据数组的数据，得到一个二维数据数组，该二维数据数组的行和列分别代表横向和纵向的扫描点数，并对应实际扫描区域范围，数组内的数据代表着该采样时刻每一个扫描点的振动幅值大小；

二维数据数组经过n×n模板的空间滤波处理，并以强度图显示出数组内的数据。

进一步，空间滤波包括卷积和中值滤波。

进一步，强度图中以颜色显示出数组内的数据，以及以颜色的深浅代表扫描点的振动幅值大小。

进一步，S600具体为：

将每一个采样时刻的二维数据数组统一以强度图表示，并沿着时间轴依次播放，即为超声波在试件表面以及内部的传播图像。

本发明的有益效果是：将一维数据转化为动态图像显示，并利用图像处理方法提高可视化分辨率，以便于直观识别到目标缺陷。

附图说明