【技術實現步驟摘要】
本申請屬于缺陷檢測，更具體地說，是涉及一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法及裝置。
技術介紹
1、鈦合金增材制造技術，又稱鈦合金3d打印，具有復雜構件快速凈成形、材料利用率高等優點，是制造業最具代表性和最受關注的顛覆性技術之一，在航空航天，醫療衛生，設備儀器等領域具有重要作用。
2、鈦合金增材制造技術制造的鈦合金產品在生產和服役的過程中會受到高溫高壓、高負荷、強電磁等外部環境的影響，容易在鈦合金產品的表面或內部產生缺陷。如果不能及時的識別損傷并采取有效的措施，惡劣的條件將使得鈦合金產品在應用時出現故障，容易引發重大的安全事故，造成不可挽回的經濟損失，甚至可能危及人類的生命安全。
3、現在的鈦合金產品缺陷檢測方法只能單獨識別表面的缺陷或者次表面的缺陷，無法得到一個即全面又準確的缺陷檢測結果，使得鈦合金產品的質量沒有保證，導致使用鈦合金產品的產品存在很大的安全問題，從而引發重大的安全事故。所以亟需提供一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法及裝置來解決上述技術問題。
技術實現思路
1、本申請實施例的目的在于提供一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法及裝置，以解決現有無法精確識別鈦合金產品內部和表面缺陷的技術問題。
2、為實現上述目的，本申請實施例的第一方面提供了一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，包括以下步驟：
3、將鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像和鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息進行坐標映射，得到光聲檢測
4、坐標映射的推理公式為：
5、；
6、；
7、；
8、；
9、式中，和分別為平面直角坐標系a內鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像中心點的橫、縱坐標，和分別為平面直角坐標系a中反映的鈦合金產品整體長度、寬度，和分別為平面直角坐標系b內鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息中心點的橫、縱坐標，和分別為平面直角坐標系b中反映的鈦合金產品整體長度、寬度情況，和分別為鈦合金產品真實長度和寬度，和分別為光聲檢測信息融合背景場平面直角坐標系c中鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像中心點的橫、縱坐標，和分別為光聲檢測信息融合背景場平面直角坐標系c中鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息中心點的橫、縱坐標。
10、優選地，獲取鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息的具體步驟為：獲取鈦合金產品的原始聲信號并進行預處理得到處理后聲信號，運行成像算法得到內部缺陷檢測超聲成像，然后進行后處理，得到鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息；
11、內部缺陷檢測超聲成像為缺陷位置埋藏深度圖，無缺陷位置埋藏深度為0，存在缺陷位置埋藏深度的公式為：
12、；
13、式中，為超聲波在鈦合金產品中的傳播速度，為鈦合金產品上表面回波的波峰所處時刻，為鈦合金產品內部缺陷回波的波峰所處時刻，為內部缺陷的埋藏深度。
14、優選地，獲取鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像的具體步驟為：獲取鈦合金產品的原始光學圖像，進行預處理得到高質量待檢測圖像，然后輸入改進的yolov10n檢測模型中，得到鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像；
15、鈦合金產品的原始光學圖像的預處理包括圖像直方圖均衡化、圖像中值濾波和圖像銳化；
16、圖像直方圖均衡化中映射函數計算公式為：
17、；
18、；
19、式中，表示灰度值為的像素在鈦合金產品的原始光學圖像中出現的概率，表示灰度值不超過的像素的累計概率，表示映射后的灰度值，表示灰度值的范圍。
20、優選地，改進的yolov10n檢測模型包括輕量化c2f_dual模塊；
21、輕量化c2f_dual模塊包括和的卷積核、利用組卷積技術的卷積濾波器。
22、優選地，鈦合金產品的原始聲信號的預處理包括信號包絡提取和信號平滑濾波；
23、信號平滑濾波的公式為：
24、；
25、式中，為鈦合金產品的原始聲信號，為平滑濾波窗口大小，為奇數，為平滑濾波后的聲信號，j和i均為信號序列的標號。
26、優選地，信號包絡提取構建的解析信號公式為：
27、；
28、式中，為鈦合金產品的原始聲信號，為經過希爾伯特變換后得到的聲信號，為虛數單位。
29、優選地，獲取鈦合金產品的原始光學圖像的具體公式為：
30、；
31、；
32、；
33、式中，為水平視場角，為傳感器寬度，為相機的焦距，為實際視場寬度，為物距，為圖像寬度，為獲取鈦合金產品的原始光學圖像實際的像素尺寸。
34、優選地，圖像中值濾波的計算公式為：
35、；
36、式中，為圖像中值濾波后原始光學圖像在位置的灰度值，為原始光學圖像在位置的灰度值，為二維模板。
37、優選地，圖像銳化的公式為：
38、；
39、式中，為銳化后鈦合金產品的原始光學圖像在位置的灰度值，為鈦合金產品的原始光學圖像在位置的灰度值，為鈦合金產品的原始光學圖像在位置的灰度值,為鈦合金產品的原始光學圖像在位置的灰度值，為鈦合金產品的原始光學圖像在位置的灰度值，為鈦合金產品的原始光學圖像在位置的灰度值。
40、本申請實施例的第二方面提供了一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測裝置，包括：相機、支架、置物臺、超聲板卡、單晶直探頭、龍門架構、可編程運動控制器、電機、編碼器、上位機和水箱；支架頂部設置相機，支架底部設置置物臺；相機、超聲板卡分別與上位機相連，超聲板卡、水箱、編碼器、可編程運動控制器和電機分別與龍門架構相連，超聲板卡與單晶直探頭相連，電機與編碼器通過龍門架構相對連接；
41、相機，用于獲取鈦合金產品的原始光學圖像；
42、可編程運動控制器，用于通過電機控制編碼器和單晶直探頭在龍門架構上做掃查運動；
43、超聲板卡，用于發送激勵脈沖和存儲鈦合金產品的原始聲信號；
44、單晶直探頭，用于將激勵脈沖轉換為超聲波；接收穿越水箱中的水和水箱中放置的鈦合金產品界面的超聲波，即鈦合金產品的原始聲信號；
45、上位機，用于利用鈦合金產品的原始光學圖像與鈦合金產品的原始聲信號進行鈦合金產品光聲圖像融合缺陷檢測。
46、本專利技術提供的基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法及裝置，具有以下有益效果：
47、本專利技術使用了光聲結合的模態信號來進行鈦合金產品內部缺陷和表面缺陷的檢測，運用坐標映射的方法并做出具體的示意圖來標注缺陷內部和表面的缺陷位置，這樣的檢測方式能夠同時檢測到存在內部和表面缺陷的高危險區域，檢測的范本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于，包括：將鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像和鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息進行坐標映射，得到光聲檢測信息融合背景場平面直角坐標系C中鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像及鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息的正確落位，隨后做出缺陷示意圖，得到鈦合金產品光聲圖像融合缺陷檢測結果；
2.如權利要求1所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：
3.如權利要求1所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：獲取所述鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像的具體步驟為：獲取鈦合金產品的原始光學圖像，進行預處理得到高質量待檢測圖像，然后輸入改進的YOLOv10n檢測模型中，得到鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像；
4.如權利要求3所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：
5.如權利要求2所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：所述鈦合金產品的原始聲信號的預處理包括信號包絡提取和信號平滑濾波；
6.如
7.如權利要求3所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：所述獲取鈦合金產品的原始光學圖像的具體公式為：
8.如權利要求3所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：所述圖像中值濾波的計算公式為：
9.如權利要求3所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：所述圖像銳化的公式為：
10.一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測裝置，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于，包括：將鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像和鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息進行坐標映射，得到光聲檢測信息融合背景場平面直角坐標系c中鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像及鈦合金產品的內部缺陷檢測聲信號信息的正確落位，隨后做出缺陷示意圖，得到鈦合金產品光聲圖像融合缺陷檢測結果；
2.如權利要求1所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：
3.如權利要求1所述的一種基于光聲圖像融合的鈦合金產品缺陷檢測方法，其特征在于：獲取所述鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像的具體步驟為：獲取鈦合金產品的原始光學圖像，進行預處理得到高質量待檢測圖像，然后輸入改進的yolov10n檢測模型中，得到鈦合金產品的表面缺陷檢測光學圖像；
4.如權利要求3所述的一種基于光...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙揚，王銘振，周志權，王晨旭，王新勝，張延超，楊平華，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學威海，
類型：發明
國別省市：
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