超声波探伤视觉技术缺陷信号识别系统

人工智能、计算机视觉技术及信息科学的飞速发展推动着焊接无损检测技术的进步。目前该领域的研究已取得许多令人鼓舞的成果。现代数字信号处理和模式识别技术已引入焊接无损检测的研究，不仅提高了检测的准确性，还可得出检测的量化结果，如焊接缺陷的大小、位置及性质。然而我国仍然在很长时间内将采用模拟/数字式超声波探伤设备，因此如何通过计算机视觉技术将目前的模拟/数字式超声波探伤设备升级为类似全数字式超声波探伤设备的产品，既保持模拟式超声波探伤设备的优点又具备全数字式超声波探伤设备的处理功能。

计算机视觉与焊缝缺陷模式识别最关键的技术

(1)模拟/数字式超声波探伤设备的超声波探伤回波图形的获取技术。通过摄像装置将超声波探伤设备显示屏幕上所显示的超声波图像进行计算机视觉处理，解析出超声波探伤回波图形，要排除各种背景干扰，同时要保证在计算机上显示的探伤回波图形与超声波探伤设备的显示屏幕上显示的探伤回波图形同步在线，清晰度高；

(2)实现探伤过程中缺陷的自动判别，包括软闸门报警检测，为实现焊接缺陷自动定位以及后续的全自动化探伤检测提供了技术基础；

(3)自动记录超声波探伤的静态波形与动态波形，提供探伤检测过程的三维波形显示，为事后分析提供视频检测图像；能根据探伤过程中四种不同的探伤动作所产生的静态波形与动态波形进行自动分析，自动做出各种焊缝缺陷评定结果意见；

(4)探伤检测波峰包络线的自动生成技术以及探伤检测过程的三维波形显示技术，实现了探伤过程中的静态与动态的波形同时观察，辅助测试人员进行焊缝缺陷的定性与定量分析；

(5)将模式识别技术引入焊接无损检测中，采用专家知识对复杂波形进行识别，提高检测的准确性。

系统工作原理

系统的工作原理是：摄像装置拍摄模拟式(或者是没有视频接口的数字式)超声波探伤设备的显示屏幕，对显示屏幕上所显示的超声波图像进行计算机视觉处理，解析出超声波探伤回波图形，首先对超声波回波进行软件闸门报警检测，如果在检测过程中发现超声波回波值超过所设定的闸门阈值，系统自动进行声音和界面警示进行报警；然后对其波形进行分析，判断出哪些是缺陷波，哪些是干扰波，通过移动测试母材与超声波探头的相对位置对回波的最大值处缺陷进行定位，接着对测试母材的焊接情况进行前后、平移、定点旋转移动探伤，记录在移动探伤过程中的静态图像与动态图像；最后对所记录的图像进行焊接缺陷定性、定位与定量分析，自动评定焊接缺陷类型与级别。