[发明专利]基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，包括：

超声信号采集模块，用于对金属材料内部缺陷信息进行信号数据的采集；

信号传输控制模块，用于控制所述超声信号采集模块；对超声回波信号数据进行模数转换；将转换后的数据信号进行缓存；

超声信号5G高速传输模块，用于将转换后的数据信号高速传输到云端服务器；

云端服务器，用于对数据信号进行处理和保存。

2.根据权利要求1所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述超声信号采集模块的数据采集、所述信号传输控制模块的数据缓存以及所述超声信号5G高速传输模块的云端传输为同步进行。

3.根据权利要求2所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述超声信号采集模块包括：A/D采集子模块，用于接收脉冲收发仪收到的超声波回波信号；对所述超声波回波信号进行A/D转换，将模拟回波信号转换为数字信号；通过FMC接口将数据传送给传输控制模块。

4.根据权利要求3所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述信号传输控制模块通过设置FIFO结构和缓存分组TCP协议封包处理进行控制传输。

5.根据权利要求4所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述信号传输控制模块，还用于将所述超声回波信号转化为数字信号，将所述数字信号缓存至系统内存中。

6.根据权利要求5所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述信号传输控制模块，还用于启动传输程序将数字信号发送到5G模组；所述5G模组通过TCP通信协议打包的数据传输到云端，所述数据为超声回波全波数据。

7.根据权利要求6所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述信号传输控制模块通过发送AT命令控制所述超声信号5G高速传输模块启动联网，且与云端连接的时间至多为3s。

8.根据权利要求7所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述云端服务器，用于对所述超声回波全波数据进行分析处理；所述分析处理包括：通过一维波形信号处理、二维超声图像处理、三维点云重构处理，对金属材料内部缺陷进行定位、定量、定型、定态分析。

9.根据权利要求8所述的基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测系统，其特征在于，所述云端服务器，还用于通过超声反射信号的幅值确定缺陷的尺寸，利用超声信号形态普确定缺陷的类型，使用双向卷积LSTM的超声序列图像增强技术确定缺陷的位置，基于超声点云的三维重构方法确定缺陷的空间分布。

10.一种基于5G嵌入式的金属材料内部缺陷超声检测方法，其特征在于，包括：

S1：初始化超声信号采集模块，启动超声信号5G高速传输模块连接云端；

S2：通过所述超声信号采集模块对金属材料内部缺陷信息进行采集；通过信号传输控制模块控制所述超声信号采集模块的数据采集，以及数据转换；将转换后的数据在本地DDR4缓存；通过超声信号5G高速传输模块将转换后的数据传输至云端；

S3：通过云端服务器对传输的数据进行分析处理，完成金属材料内部缺陷超声检测。