小波神经网络在超声检测信号中降噪的研究

摘 要: 为了最大限度的消除粗晶材料超声检测时,晶粒散射波对有用信号的严重干扰,提高接收信号的信噪比,将小波神经网络引入粗晶材料超声检测信号处理领域中。在训练小波神经网络时,采用了改进的梯度下降算法。该网络有一个动态的权值,它随误差变化而调整。结果表明,小波神经网络应用在粗晶材料超声检测信号的降噪时,能够达到较理想的降噪效果。     

小波神经网络在超声检测信号降噪中的应用

为了最大限度地消除粗晶材料超声检测时,晶粒散射波对有用信号的严重干扰,提高接收信号的信噪比,将小波神经网络引入粗晶材料超声检测信号处理领域中.在训练小波神经网络时,采用了改进的梯度下降算法.该网络有一个动态的权值,它随误差变化而调整.结果表明,小波神经网络应用在粗晶材料超声检测信号的降噪时,能够达到较理想的降噪效果.     

基于提升小波变换的超声信号消噪技术

为了提高超声无损检测（UNDT）和无损评价（UNDE）中基础数据的信噪比（SNR）,提出了一种基于提升小波变换多分辨率分析的超声信号消噪新技术.在分析传统裂谱分析（SSP）方法原理及其局限性的基础上,通过采用提升小波变换多分辨率分析能力将原始超声回波信号进行子带分解,然后按照一定的信噪分离规则来消除噪声,达到提高信噪比的目的.实验结果表明,与传统裂谱分析方法相比,该方法增强了消噪性能的稳定性,提高了超声回波信号的信噪比.     

应用小波变换剔除超声多重反射的研究

利用小波变换具有空间局部化的特性和表征信号奇异性的能力,在适当尺度下刻画待检对象表面第1次超声回波信号的极大值点,从中选择最大值点作为脉冲重复频率(PRF)技术“与操作”的基准点,以满足PRF技术在消除超声多重反射时对“与操作”基准点需高精度定位的要求,从而解决传统方法对检测设备和操作条件严格一致的弊端。计算机仿真与实验研究表明提出的方法是可行的,并具有较强的鲁棒性和适用性。     

基于小波变换的谐波检测法

本文介绍了近年来新兴的小波理论及其在电力谐波检测中的应用,同时通过MATLAB软件对分析的理论进行仿真和综合性能分析,说明小波变换对于谐波检测的优越性及广泛的应用前景。     

基于小波变换的裂谱分析法

 为了提高超声无损检测（UNDT）和无损评价（UNDE）中基础数据的信噪比（SNR）,提出了一种基于小波变换多分辨率分析的裂谱分析新方法．该方法在分析传统裂谱分析（SSP）方法原理及其局限性的基础上,通过采用小波变换多分辨率分析能力将原始超声回波信号进行等Q子带分解,然后按照一定的信噪分离规则来消除噪声,达到提高信噪比的目的．实验结果表明,与传统裂谱分析方法相比,该方法提高了消噪性能的稳定性,增强了湮没晶粒(或其他散射体)散射中的缺陷回波信号能力．     

基于小波变换的反卷积技术

为了提高薄层复合材料超声无损检测(UNDT)中A扫描信号时域分辨率,提出一种基于小波变换多分辨率分析的反卷积技术新方法。针对传统反卷积技术在信噪比(SNR)降低时提高时域分辨率能力有限以及稳定性较差的缺点,将小波变换应用到反卷积技术中,对超声脉冲回波信号进行不同频带内分解,选取其中一个低频带内信号单支重建后,将传统反卷积技术应用到所选信号进行处理。计算机模拟和实验结果表明,与传统反卷积技术相比,该方法在提高时域分辨率（特别是低信噪比时）能力方面有较大改观。     

基于提升小波变换和AdaBoost的超声信号消噪技术

为了提高超声无损检测(UNDT)和无损评价(UNDE)中基础数据的信噪比(SNR),提出了一种基于提升小波变换和AdaBoost模式识别理论的超声信号消噪技术.该技术在研究材料内部散射体引起的结构噪声产生机理,以及分析传统裂谱分析算法局限性的基础上,利用提升小波变换将原始超声检测信号分解到小波空间后,通过采用AdaBoost算法构成的信噪分离器对信号和噪声进行识别、分离来消除噪声,得到高信噪比的超声回波信号.实验结果表明,与传统裂谱分析算法相比,该技术提高了消噪性能的稳定性,增强了湮没材料内部各种散射体散射中的缺陷回波信号能力.     

基于Marr小波分析的薄层超声检测

薄层结构超声测厚过程中,薄层上下界面回波叠加导致信号难以区分.针对该难点本研究采用基于Marr小波的小波变换模极大值法对250～350 μm的ZrO2陶瓷涂层进行了厚度测量.所得结果与金相法测量结果相符.     

基于小波变换的图像边缘检测

本文主要对目前存在的图像边缘检测的方法进行了研究分析,重点研究了小波变换在图像边缘检测方而的优势,提出了基于连续小波变换的边缘检测方法,并编程展示编码的结果,验证其在实际应用中的可行性。     

采用交替投影算法重构超声信号

建立了超声探测缺陷回波的数学模型，讨论了信号奇异性同其小波变换之间的关系以及通过小波变换模极大值精确重构原信号的原理和方法，利用Mallat的交替投影算法对仿真的超声信号进行了精确重构和对实际检测到的超声信号进行了消噪处理。结果表明，利用小波变换模极大值重构信号的交替投影算法来重构超声信号，重构精度高，实现速度快，用于处理染噪信号，消噪效果好，是一种较为理想的处理超声信号的方法。     

小波变换在爆炸焊接复合板超声检测中的应用

在传统超声波检测的基础上,利用小波变换将超声检测回波信号分解成不同频带上的信号成分,通过分析这些不同频带上的焊接界面回波和底面回波,结合爆炸焊接复合板不同结合界面对超声波传播的影响,检测出爆炸复合板界面的结合形态.钢钛爆炸焊接复合板的实验室检测结果表明,该方法具有检测方便、检测周期短和不破坏材料整体性的优点.     

基于Daubechies小波的图像边缘检测技术

利用Daubechies正交小波变换的性质,通过Mallat多尺度分析方法对图像进行小波变换,把图像分解成低频轮廓,水平高频、垂直高频和斜线高频四个部分。针对图像边缘主要集中在高频部分,该文先保持小波变换后的高频小波系数,同时对低频小波系数进行再次小波变换,提取出次高频信号的边缘信息。最后对保留下来的高频小波系数和次高频小波系数进行逆变换获取最大边缘信息。     

小波阈值去噪法在超声信号处理中的应用研究

研究了小波阈值去噪方法在超声信号处理中的应用.在对用超声方法测得的信号进行去噪处理的过程中,探索了不同的小波基和阈值选取准则对阈值去噪结果的影响.通过对去噪信号的图形以及统计特性的分析和比较,选用Sym小波系中的Sym8小波和“Minimaxi”阈值选取准则对测得的信号进行去噪处理.实验结果表明：小波阈值去噪方法在超声检测去噪中能够取得较好的效果.     

混凝土分层缺陷的超声检测方法研究

为解决混凝土结构中分层缺陷的在线非接触检测难题,论文提出了利用空气耦合(简称:空耦)超声导波定量检测混凝土结构中分层缺陷的新方法。首先研究了空耦超声导波在混凝土结构中的传播特性,理论分析和实验表明,利用空耦超声波以入射角8.7°入射厚度为50 mm的混凝土板时,可以激发以A0模态为主的导波。然后构建了空耦超声导波扫查实验系统,在混凝土结构单侧利用一对倾斜8.7°的空耦探头激励和接收导波信号,通过分析发现A0模态对分层缺陷敏感,且其幅度与扫查路径中的分层缺陷尺寸存在单调变化关系;在此基础上,对检测区域进行扫查,利用不同位置处的导波信号幅度实现分层缺陷的二维成像。实验结果表明,该方法不仅可以避免耦合剂对检测结果的影响,同时可实现对服役状态下混凝土结构中分层位置及尺寸的定量检测。     

铝合金回填式搅拌摩擦点焊缺陷的超声检测及信号识别

目的 利用水浸聚焦超声C扫描对2524铝合金回填式搅拌摩擦点焊（RFSSW）接头进行检测并完成缺陷识别。方法 以A扫描时域信号为对象,绘制能量谱与金相作对照,确定焊合区;分析未焊合、聚集型孔洞及弥散型孔洞的时域和频域波形特征,并对频域信号进行小波分析,提取特征量。结果 缺陷区反射回波的归一化能量不低于0.02;不同形式的缺陷（聚集型孔洞、弥散型孔洞、弱连接）其频谱形状特征不同,具有不同的峰值个数。结论 通过金相验证,表明超声波C扫描对接头缺陷可进行有效的检测和区分。     

基于超声波原理的防渗层渗漏定位模型研究北大核心CSCD

为解决运营前垃圾填埋场防渗层渗漏定位问题,提出了基于超声波散射特性的高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)膜渗漏检测方法。根据超声波通过渗漏位置发生散射导致能量衰减的特性,利用小波分析提取有无渗漏时超声波能量密度参数,依据两种状态下参数定义损伤指数,结合损伤成像实现对HDPE膜渗漏位置定位。实验通过压电片铺设在HDPE膜表面形成检测网络,任意波形发生器控制压电片产生特定超声波信号,采用一发多收方式对检测区域进行扫描。实验结果表明:HDPE膜有、无渗漏的损伤指数至少相差100倍,差异明显。实验实现了模拟渗漏的定位,单渗漏点的最大定位误差为8.4 mm,双渗漏点最大定位误差为13.7 mm,定位误差在可接受范围内。     

45号钢受热损伤的超声非线性检测实验研究

45 steel is a common material for parts manufacturing, and it is important to study its thermal damage detection for parts failure assessment.Here, in order to study ultrasonic nonlinear effects of 45 steel with different degrees of thermal damage, specimens with different degrees of thermal damage were made.Ultrasonic nonlinear detection tests were conducted for specimens using the RAM-5000 system made by RITEC company to obtain relation curves between ultrasonic nonlinear coefficients and heating temperature.These curves were deeply analyzed combining with the material’s metallographic microstructure evolution laws.Results showed that the ultrasonic nonlinear coefficient of 45 steel firstly increases, then decreases and increases again with increase in heating temperature;when heating temperature reaches 600 ℃, the ultrasonic nonlinear coefficient begins to increase; when temperature reaches 800 ℃, itreaches the peak value;thenit drops sharply, this is consistent with the coherent strain state of 45 steel between 700-800 ℃; finally, it at 1 300 ℃ rebounds slightly;the correlation between variation of ultrasonic nonlinear coefficient of 45 steel and its metallographic microstructure varying provides atest basis for the ultrasonic nonlinear detection of 45 steel thermal damage and the evaluation of its metallographic microstructure change.