图像增强技术在超声成像检测中的应用

研究图像增强技术在粗晶材料超声成像检测中的应用。为了克服粗晶材料检测时噪声对成像质量的影响 ,利用中值滤波的快速算法和小波变换的分解重构算法来降低噪声的干扰 ,提高超声图像增强技术的实用性。实验结果表明 :在粗晶材料超声成像检测时采用这两种算法能够得到高质量的超声检测图像     

小波变换在超声探伤仪检测回波处理中的应用

超声检测时探伤仪的电噪声和被检粗晶材料的散射噪声严重影响检测回波的信噪比。研究小波变换软阈值去噪方法在超声检测回波处理中的应用。在分析仪器电噪声、材料散射噪声和缺陷回波的小波变换特性的基础上，提出一种用一个尺度问变化的门限阀值来抑制噪声回波的小波变换系数再重构检测回波的方法提高信噪比。距离一波幅一当量曲线测定实验结果表明，该方法具有很好的去噪效果，处理后的回波损失小，能保证超声探伤的定量准确性。     

基于改进小波变换的多方向图像边缘检测算法

在对图像的小波变换原理讨论的基础上,针对传统小波变换在图像边缘检测中的不足,提出了基于改进小波变换的图像边缘检测算法.该算法从多个方向对图像进行多尺度小波变换;采用相邻尺度小波系数相乘的方法去除噪声,提取小波系数乘积的极大值点;将这多个方向上的极大点进行融合,形成图像的边缘.仿真实验表明,该算法具有较好的边缘检测和抑制噪声的能力,边缘检测效果明显优于传统的边缘检测方法.     

粗晶材料超声检测信号处理

粗晶材料如奥氏体钢在核电、化工等压力容器和管道中应用很广泛,但由于粗晶材料对超声波的强烈的散射效应,超声检测时存在严重的结构噪声。晶粒噪声和缺陷信号的时频特征的差异,为提高超声检测的信噪比提供了可能。近年来人们着重从数字信号处理的角度来提高信噪比。理论和实践证明,由于超声缺陷信号的时变特性,单纯的时域或频域分析并不是理想的方法,应采用时频分析,其中尤以小波分析最为有效。小波分析用于噪声材料的信号处理,可望给这种材料的超声评价带来实质性的进展。     

一种基于小波变换的照明无关边缘检测和模糊增强方法

提出了一种基于小波变换的照明无关边缘检测和模糊增强算法,用于从不均匀的弱照明图像中提取目标边缘。依据照明反射图像形成模板和CCD相机成像公式,推导出图像的小波变换公式。对图像局部区域中边缘与背景像素的小波系数进行比较分析,设计了一种照明无关的小波边缘检测公式。给出一种同时考虑小波模值大小和梯度方向的模糊算子来增强边缘并抑制噪声。最后,采用仿真和真实的图像对该算法进行验证,利用此算法检测阶梯边缘,得到该算法的边缘检测评价标准F系数值为0.984 3,边缘定位精度评价系数E_d值为0.126 5,通过被检测的特征球边缘计算得到的交比值误差为3.72×10^-3。实验结果证实,该边缘检测方法能够很好地工作于非均匀的弱照明图像。     

基于多普勒参数的材料内部缺陷合成孔径超声成像

材料内部缺陷的形状、大小等信息是材料无损检测与评估的重要参数,传统的超声无损检测技术可以得到材料内部缺陷的当量信息,但缺少缺陷的量化信息及可视化信息,严重制约了超声无损检测技术在缺陷评估中的应用。本文结合合成孔径超声成像技术,采用多普勒算法及图像边缘检测技术,对材料内部缺陷进行了成像,通过对三类不同尺寸的人工缺陷进行合成孔径成像表明,该项技术提高了图像形状分辨率,得到了清晰的缺陷轮廓可视化信息,可为超声无损检测的定量分析与评估提供参考。     

基于小波变换的探地雷达目标成像廓线获取

提出了一种基于小波变换的调频连续波方式探地雷达目标成像数据分析方法.并从理论上探讨了小波变换在调频连续波探地雷达回波信号的零差频瞬态特征分析的可行性,运用小波变换算法中的品质因素的恒定性,选择恰当的算法和适当的小波基,提高了回波信号时差分析检测的精度和目标成像边界.经计算机仿真取得较好的结果.     

基于脉冲耦合神经网络模型的小波自适应斑点噪声滤除算法

分析了维纳滤波原理和脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的特点,根据斑点噪声统计模型的特征,结合小波变换方法,提出了一种基于PCNN模型的小波自适应斑点噪声滤除算法(W-PCNN-WD)来改善超声图像质量.首先,对超声图像进行对数变换,使斑点噪声转换为加性噪声;对医学图像进行维纳滤波处理,计算其加性噪声的标准方差,并以此作为小波阈值.然后,利用小波变换对图像进行预处理,利用PCNN在小波域中对小波系数进行相应的修正.最后,进行小波逆变换和指数变换,获得滤除噪声的图像.结果表明:本文提出的滤波方法优于其他滤波方法,当噪声方差为0.01时,本文滤波算法获得的峰值信噪比(PSNR)比经Wiener滤波方法获得的高出9 dB.该滤波方法能在有效去除超声斑点噪声的基础上保留图像的边缘细节信息,极大地改善了图像的视觉质量.     

基于准三维超声成像的电阻点焊定量检测技术研究

针对利用传统超声C扫成像方法对电阻点焊定量检测时图像对比度分辨率低的问题,对超声波在被测构件中传播时表现出的衰减特性进行了研究,分析了电阻点焊超声信号的特征,测定了超声检测信号在被测工件中的衰减系数,提出了一种准三维电阻点焊超声成像方法。该方法基于小波多子带差异性补偿算法,同时对超声波传播的距离和频率进行了补偿,在减小超声波衰减的同时也提高了电阻点焊超声图像的对比度分辨率。利用该方法开展了电阻点焊相关参数的定量化检测研究,并进行了相关的实验验证。研究结果表明,该技术有效提高了电阻点焊超声成像的对比度分辨率,可以避免图像中目标检测对象与背景的融合现象,提高了电阻点焊参数的定量化检测能力,并可将检测结果友好表征。     

基于小波变换纹理一致性测度的遥感图像融合算法

本文提出了一种基于小波变换的遥感图像融合算法，利用多分辨小波变换的系数，采用低频图像的小波系数最小值作为融合后的低频系数，高频图像根据纹理一致性测度的纹理检测确定融合规则，调整高频小波系数大小。利用小波变换对图像相对应的低频分量及各方向细节分量进行针对性融合处理，很好地将来自不同图像的特征与细节融合在一起，并对融合图像质量进行了对比评价。实验结果表明，这种方法能够在保留图像微小细节方面获得满意的结果，这种算法有效且优于传统的图像融合方法。     

Maximum kurtosis principle for the parameter selection of Gabor wavelet and its application to ultrasonic signal processing

The noise suppression techniques with wavelet transform (WT) are widely used in nondestructive testing and evaluation (NDT&E), especially in ultrasonics. But the wavelet based filter has the property of equal Q-factor, so, it is impossible to choose the central frequency and the bandwidth arbitrarily at the same time. This paper develops a new technique using WT to eliminate this drawback. In this paper, a weak ultrasonic signals identification method by using the optimal parameter Gabor wavelet transform is proposed. We address the choice of the optimal central frequency and bandwidth of the Gabor wavelet using the kurtosis maximization algorithm. The central frequency and bandwidth of the optimal parameter Gabor wavelet matched that of the ultrasonic signal very well. Numerical and experimental results have been presented to evaluate the effectiveness of the optimal parameter Gabor wavelet transform on ultrasonic flaw detection. This technique is a simpler and effective technique for processing heavy noised ultrasonic signals.     

基于同步挤压小波和脉冲压缩的钢轨踏面裂纹电磁超声表面波检测方法研究

钢轨踏面上的疲劳裂纹严重影响着列车行车安全。 针对如何快速有效地检测出踏面斜裂纹的问题,本文提出了一种快 速检测钢轨踏面裂纹的方法。 首先分别建立了含高斯白噪声、正弦信号加高斯白噪声干扰的数学模型,分析了编码脉冲压缩、 同步挤压小波变换和先同步挤压小波变换后脉冲压缩共 3 种信号处理方法的噪音抑制效果。 其次,为了验证上述方法对噪音 的抑制能力,使用激励频率为 1 MHz 的表面波电磁超声换能器对含裂纹的钢轨踏面进行检测。 最后,以检测得到裂纹的超声 回波为研究对象,比较了希尔伯特黄方法处理单一频率脉冲对应的超声回波信号和先同步挤压后脉冲压缩方法对应的降噪能 力和超声成像效果。 实验结果表明:本文所提方法可以获得钢轨踏面裂纹的位置信息及其数量。 希尔伯特黄变换在处理无同 步平均的原始超声回波时,由于回波信噪比低,经验模态分解(EMD)失效。 在以巴克码为激励信号且无同步平均采集的条件 下,先进行同步挤压小波变换后脉冲压缩处理,得到的超声回波信噪比相较于只采用相位编码脉冲压缩提高了 6. 82 dB,相比于 只做同步挤压小波变换提高了 11. 02 dB,能明显提升检测速度和 B 扫图像分辨率。     

超声无损检测中的缺陷识别与噪声抑制

在传统的小波信号处理器基础上,根据解析小波变换能准确提取信号相位的特性,利用超声检测信号的相位信息,提出一种新的多缺陷识别与噪声抑制算法。该算法充分运用超声信号的时域、频率和相位信息,能检测多个具有不同频谱特性的缺陷。实验结果表明该算法不仅消噪性能好,而且提高了缺陷的纵向分辨率。     

Multi-scale wavelet transform filtering of non-uniform pavement surface image background for automated pavement distress identification

Non-uniform background of pavement images results in difficulties when segmenting pavement images for pavement distress identification. A novel and fast non-uniform background removal algorithm based on multi-scale wavelet transform is presented. The algorithm uses multi-scale wavelet transform to decompose pavement image and then reconstructs image background using low-wavenumber components through inverse wavelet transform. Brightness of image background is then corrected to achieve uniform background pavement image. The multi-scale wavelet transform algorithm is compared with median filter algorithm and morphological closing algorithm. Experimental results show that the proposed algorithm possesses the advantage of extracting tiny cracks more effectively than the other two algorithms, demonstrating its suitability to be used in automated pavement distress segmentation and identification.     

Detection for transverse corner cracks of steel plates’ surface using wavelet

An algorithm is presented for detecting transverse corner cracks at a steel plate surface using wavelet transform. According to characteristics of transverse corner crack images, the wavelet transform is used for the multi-scale analysis of detecting the image edges and disintegrating the image into four directions at the same time. The proper threshold value is chosen to segment the image into vertical components to obtain the final detection result. The experiment shows that transverse corner cracks of steel plates can be more effectively extracted by the proposed method than the other two common methods.