[發明專利]一種基于圖像處理的軸向漏磁信號缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201710895124.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107884471B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 張珊;魏寧;鄭莉;劉思嬌;李娜
• 申請（專利權）人: 北京華航無線電測量研究所
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83;G06K9/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 張焱;武悅

本發明涉及一種基于圖像處理的軸向漏磁信號缺陷檢測方法，所述方法包括：步驟一：輸入原始漏磁軸向陣列數據；步驟二：對步驟一輸入的原始漏磁軸向陣列數據進行預處理；步驟三：使用恒虛警率檢測方法對預處理后的原始漏磁軸向陣列數據進行檢測，并定位出待檢測的數據段；步驟四：檢測所述待檢測的數據段中的小缺陷；步驟五：將所述小缺陷作為檢測結果進行輸出。本發明的方法有效的解決了(1)用傳統的信號處理方法對焊縫缺陷進行識別存在一定的局限性；(2)信號強度較弱的缺陷信號容易淹沒在信號強度較強的結構件(法蘭或焊縫)信號中等問題。

技術領域

本發明屬于圖像信號處理領域，具體涉及一種基于圖像處理的軸 向漏磁信號缺陷檢測方法。

背景技術

在眾多方法中，漏磁檢測法以其自動化程度高、受干擾小、檢測效果 好而備受用戶的青睞。漏磁檢測法是建立在鐵磁材料高磁導率特性基礎 上的。鐵磁材料被外加磁場磁化后，若被測工件表面沒有缺陷且內部材 質均勻，無夾雜物，從原理上講磁通將全部通過被測工件；若存在缺陷， 缺陷附近的磁場發生畸變。其中大部分磁通在工件內部繞過缺陷；少部 分磁通穿過缺陷；另有部分磁通離開工件的上下表面，經空氣繞過缺陷。 第三部分就是所謂的漏磁通，可以通過霍爾元件或移動的感應線圈測量 得到，其信號強弱與缺陷的嚴重程度有密切關系。漏磁檢測法就是通過 測量被磁化的鐵磁材料表面泄露的磁場強度來檢測管道缺陷和判定缺陷 的大小。

漏磁檢測系統通過永磁鐵在管道上建立磁化回路，并使管壁達到近飽 和，在有缺陷的情況下管壁兩側的磁場分布將發生變化，通過沿管道內 管壁周向排列的霍爾探頭陣列測得磁場變化，即磁場信號，以此確定缺 陷信息。管道漏磁系統以管道輸送介質為行進動力，在管道中行走，對 管道進行無損檢測。

由于用傳統的信號處理方法對焊縫缺陷進行識別存在一定的局限性， 因而借助圖像處理技術對缺陷進行檢測識別，根據灰度級線性變換原理， 將距離作為橫軸，通道數作為縱軸，將任意距離下、任意通道數下任一 點漏磁信號的幅值的大小作為像素點灰度值，將三維漏磁信號轉化為二 維灰度圖像。同時，焊縫法蘭組件的信號較強，缺陷信號較弱，為防止 較弱信號被較強信號淹沒，采用了由粗到細、分層次的檢測方法。

發明內容

針對上述問題，本發明根據灰度級線性變換原理，將距離作為橫軸， 通道數作為縱軸，將任意距離下、任意通道數下任一點漏磁信號的幅值 的大小作為像素點灰度值，將三維漏磁信號轉化為二維灰度圖像。提供 一種由粗到細、分層次的檢測方法。

一種基于圖像處理的軸向漏磁信號缺陷檢測方法，所述方法包括：

步驟一：輸入原始漏磁軸向陣列數據；

步驟二：對步驟一輸入的原始漏磁軸向陣列數據進行預處理；

步驟三：使用恒虛警率檢測方法對預處理后的原始漏磁軸向陣列數 據進行檢測，并定位出待檢測的數據；

步驟四：檢測所述待檢測的數據段中的小缺陷；

步驟五：將所述小缺陷作為檢測結果進行輸出。

進一步的，所述步驟二中的預處理為去噪。

進一步的，所述所述去噪具體為均值濾波或中值濾波。

進一步的，所述步驟三中的恒虛警率檢測方法具體為：

(1)計算預處理后的原始漏磁軸向陣列數據的均值和方差；

(2)將預處理后的原始漏磁軸向陣列數據根據方差閾值進行分割，即 如果預處理后的原始漏磁軸向陣列數據大于閾值，則將預處理后的原始 漏磁軸向陣列數據設為1，否則設為0；

(3)對分割后的數據按照預定的方向進行累加，根據累加結果的幅度 和寬度分別與幅度閾值和寬度閾值做比較，將滿足條件的數據作為待檢 測的數據。