[發(fā)明專利]一種超聲渦流信號自適應(yīng)徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對消方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711446736.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109977350B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張益成;馮美名;張志義;廖述圣;魏文斌;陳姝;馬奔宇
• 申請（專利權(quán)）人: 核動力運行研究所;中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種超聲渦流信號自適應(yīng)NNT對消方法，對對消信號H和被對消信號R零均值處理和降噪，之后構(gòu)建自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到輸出信號，將降噪后的值輸出信號相減，得到超聲渦流信號中的對消信號，在超聲渦流信號對消的方法中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自適應(yīng)對消方法，能有效抑制強大的始波、底面波等雜波，提取的信號沒有出現(xiàn)異常波動和鏡像現(xiàn)象，缺陷探測準確率高；算法穩(wěn)健可靠，無病態(tài)問題；處理時間少，實時性強，利于線上線下實時檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲渦流信號的處理方法。

背景技術(shù)

無論是超聲檢測還是渦流檢測，都屬于無損檢測，在冶金、機械、造船、造艦、航空航天、醫(yī)學(xué)、核能等領(lǐng)域受到人們青睞，其中的缺陷信號提取技術(shù)受到廣泛關(guān)注。這兩種檢測，要抑制的干擾成分多能量大，而缺陷信號能量小，缺陷數(shù)量、位置和特性不確定。超聲信號中存在著強始波、側(cè)面波和底面波等干擾信號，渦流信號同樣強大的支撐結(jié)構(gòu)干擾信號。傳統(tǒng)的干擾對消方法難以同時將這些干擾信號對消干凈，殘余干擾會對被測體中的細小缺陷信號探測產(chǎn)生較大影響。

信號對消，最原始而又簡單的方法是差分(相減)方法，這種方法適用于背景信息一致地情形。當背景信號不一致時，采用能量一致性處理然后再相減的方法有一定對消效果，但細小缺陷信息仍有可能被沒有完全對消掉的干擾所淹沒。文獻1(王峰，傅有光，李明.基于稀疏矩陣計算的外輻射源多徑雜波抑制算法[J].現(xiàn)代雷達，2011,33(11):49-51.)中基于LMS的遞歸對消(自適應(yīng)濾波)由于前面分量無法定義導(dǎo)致始波對消效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超聲渦流信號自適應(yīng)NNT對消方法，采用同一管材的歷史超聲渦流信號和現(xiàn)實超聲渦流信號數(shù)據(jù)有效抑制干擾信號，顯著提升超聲檢測和渦流檢測對消性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種超聲渦流信號自適應(yīng)NNT對消方法，該方法包括如下步驟：

1)確定要進行對消的信號H和被對消的信號R；

2)對對消信號H和被對消信號R零均值處理，相應(yīng)結(jié)果記為zH和zR；

3)對zH和zR降噪，相應(yīng)結(jié)果記為dzH和dzR；

4)構(gòu)造自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)net；

5)對賦值后的網(wǎng)絡(luò)net及dzH輸入函數(shù)sim，得到輸出信號Out；

6)將dzR與Out進行相減，確定超聲渦流信號中的對消信號Flaw；

所述的步驟4)構(gòu)造自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)net，具體為

4.1)定義初始網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

4.2)利用下式確定長度相等的列向量w與行向量p之間的距離矩陣d＝distm(w,p)，并計算d＝distm(dzH’,dzH)，其中，dzH'為dzH的轉(zhuǎn)置；

4.3)利用確定網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)

4.4)利用下式確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層權(quán)值w1和偏差b1，以及輸出層的權(quán)值w2和偏差b2；

隱含層權(quán)值w1＝F'；

隱含層偏差n為檢測區(qū)域長度；

中間變量X＝C/[A；1_1×n]；

輸出層權(quán)值w2＝X(:,1:n)；

輸出層偏差b2＝X(:,n+1)。

4.5)將上述權(quán)值和偏差賦值給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

所述的步驟1)確定要進行對消的信號H和被對消的信號R，具體為