[發明專利]基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法

有效

• 申請號: 201710784842.4
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107741454B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 黃松嶺;彭麗莎;趙偉;王珅;李世松;鄒軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張潤<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取待測試件，并從所述待測試件中選取識別區域，其中，所述識別區域內包含單個缺陷；

通過單軸磁傳感器在掃描平面上掃描所述識別區域，得到所述識別區域內缺陷漏磁信號法向分量的檢測數據，并對所述檢測數據進行過濾處理，得到漏磁信號法向分量；

將所述漏磁信號法向分量沿水平方向進行差分變換操作，得到所述漏磁信號法向分量的水平差分信號，并通過所述水平差分信號與第一預設倍數相乘得到偽漏磁信號水平分量，其中，所述將所述漏磁信號法向分量沿水平方向進行差分變換操作，進一步包括：獲取滿足第一預設條件的第一信號矩陣進行卷積運算，所述水平差分信號滿足以下公式，所述公式為：Dx＝Gx*Bz，其中，Dx為所述水平差分信號，Gx為算子模板，Bz為所述信號矩陣，*表示卷積運算；

將所述漏磁信號法向分量沿垂直方向進行差分變換操作，得到所述漏磁信號法向分量的垂直差分信號，并通過所述垂直差分信號與第二預設倍數相乘得到偽漏磁信號垂直分量，其中，所述將所述漏磁信號法向分量沿垂直方向進行差分變換操作，進一步包括：獲取第二預設條件的第二信號矩陣進行卷積運算，所述垂直差分信號滿足以下公式，所述公式為：Dy＝Gy*Bz，其中，Dy為所述垂直差分信號,Gy為算子模板；所述算子模板為Prewitt算子模板或Sobel算子模板；

將所述漏磁信號法向分量、所述偽漏磁信號水平分量和所述偽漏磁信號垂直分量進行偽三維漏磁信號合成操作，得到合成漏磁信號；以及

選取預設閾值，以對所述合成漏磁信號進行二值化處理，并對二值化處理后得到的二值圖像進行缺陷邊緣連續性識別操作，得到缺陷識別輪廓。

2.根據權利要求1所述的基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，所述待測試件包括油氣管道和儲罐底板，其中，在通過單軸磁傳感器在掃描平面上掃描所述識別區域之前，還包括：

通過直流磁化場對所述待測試件進行飽和磁化處理。

3.根據權利要求1所述的基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，所述偽漏磁信號水平分量對應的水平方向在所述掃描平面上沿所述待測試件的磁化方向，所述偽漏磁信號垂直分量對應的垂直方向在所述掃描平面上垂直于所述待測試件的磁化方向，所述漏磁信號法向分量對應的法線方向垂直于所述掃描平面，且所述水平方向、所述垂直方向和所述法線方向滿足三維笛卡爾坐標系的右手定則。

4.根據權利要求1所述的基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，通過以下公式進行偽三維漏磁信號合成操作，所述公式為：

B(x,y)＝Bx′(x,y)+abs[By′(x,y)]+abs[Bz(x,y)]，

其中，B(x,y)為所述合成漏磁信號，Bx′(x,y)為所述偽漏磁信號水平分量，By′(x,y)為所述偽漏磁信號垂直分量，Bz(x,y)為所述漏磁信號法向分量，abs[·]表示取絕對值操作。

5.根據權利要求1所述的基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，所述預設閾值處于所述合成漏磁信號的最大值的40％～60％之間。

6.根據權利要求1所述的基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，所述對所述合成漏磁信號進行二值化處理，進一步包括：

將所述合成漏磁信號的區域劃分為“0-1”區域，得到所述二值圖像，其中，若所述合成漏磁信號的信號值小于所述預設閾值時，所述信號值所對應的區域為“0”區域，并在所述二值圖像中顯示為黑色；若所述合成漏磁信號的信號值大于或等于所述預設閾值時，所述信號值所對應的區域為“1”區域，并在所述二值圖像中顯示為白色。

7.根據權利要求6所述的基于法向分量的偽三維漏磁信號缺陷輪廓識別方法，其特征在于，所述對二值化處理后得到的二值圖像進行缺陷邊緣連續性識別操作，進一步包括：

沿所述水平方向依次提取所述二值圖像中“1”區域的左邊界和右邊界，并將所述左邊界與所述右邊界水平連接后得到的連續區域作為最終識別的缺陷區域，其中，所述左邊界和所述右邊界分別是所述二值圖像中“1”區域的水平方向上最左邊的“1”像素點連接成的邊界和最右邊的“1”像素點連接成的邊界。