【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航空航天復合材料的無損檢測和診斷領域，尤其涉及一種基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法。
技術介紹
1、在航空航天等行業中，關鍵部件和結構上發生的損傷，在沒有事先通知或及時發現的情況下會導致災難性鼓掌，危及設備和人身安全，因此質量檢查，尤其是對部件內部的無損檢測及成像檢查，在設計、生產和服務的各個階段都是必要的。因此針對部件內部，尤其是復合材料內部的非破壞性檢測技術十分重要。在現有技術中，一般通過熱成像法、射線檢測法、磁粉檢測法和渦流檢測法等方式實現對復合材料內部結構的無損檢測。但是傳統的這類檢測方法的檢測精度和檢測范圍有限，只能檢測出較大的損傷，且對檢測環境的要求比較苛刻，往往只能在復合材料的生命周期內定期進行，無法實現對復合材料內部的實時檢測，難以滿足實際工程環境對高效性和精確度的要求。
2、因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現思路
1、鑒于上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，旨在解決現有技術中傳統的復合材料無損檢測方法難以實現對復合材料的高效且精確檢測的問題。
2、本專利技術第一方面提供一種基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，包括步驟：
3、獲取穿過復合材料的蘭姆波信號；
4、對所述蘭姆波信號進行降噪，得到優化后的蘭姆波信號；
5、對所述優化后的蘭姆波信號進行連續小波變換，獲得所述優化后的蘭姆波信號中激勵頻率對應的
6、基于所述飛行時間參數，結合濾波反投影法重建算法，獲取所述復合材料的內部圖像，以檢測所述復合材料的內部缺陷。
7、在一種實施方式中，獲取穿過復合材料的蘭姆波信號，具體包括：
8、環繞所述復合材料，按照等角度固定間距設置圓形超聲傳感器陣列；
9、選定一個超聲傳感器作為初始傳感器，從所述初始傳感器開始，各所述超聲傳感器依次作為發射源向所述復合材料內部發射蘭姆波信號，并在各超聲傳感器作為發射源時，由其余超聲傳感器接收所述蘭姆波信號；
10、按照圓形超聲傳感器陣列方式依次進行掃查，待所有所述超聲傳感器均充當過發射源后，獲取所述超聲傳感器接收的所有蘭姆波信號，并依次排列。
11、在一種實施方式中，對所述蘭姆波信號進行降噪，得到優化后的蘭姆波信號，具體包括：
12、確定所述蘭姆波信號的所有極值點；
13、根據所述極值點，獲取所述蘭姆波信號的平均包絡函數；
14、基于所述平均包絡函數，確定所述蘭姆波信號的本征模態函數；
15、基于所述本征模態函數，重建所述蘭姆波信號，得到所述優化后的蘭姆波信號。
16、在一種實施方式中，基于所述本征模態函數，重建所述蘭姆波信號，得到所述優化后的蘭姆波信號，具體包括：
17、篩除所述本征模態函數中對應噪聲部分的分量，對所述蘭姆波信號進行降噪；
18、將降噪后的蘭姆波信號映射到小波函數空間，進行分解；
19、基于預設閾值，對所述降噪后的蘭姆波信號進行若干次分解后，獲得最佳重建信號；
20、基于所述最佳重建信號，重建得到所述優化后的蘭姆波信號。
21、在一種實施方式中，對所述優化后的蘭姆波信號進行連續小波變換，獲取所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數，具體包括：
22、確定所述優化后的蘭姆波信號的連續小波變換系數以及對應的核函數；
23、基于所述連續小波變換系數，確定所述優化后的蘭姆波信號的能量信號；
24、基于所述核函數，分離所述優化后的蘭姆波信號振幅和相位，并測量所述優化后的蘭姆波信號的中心頻率和帶寬；
25、結合所述能量信號、所述中心頻率和所述帶寬，確定所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數。
26、在一種實施方式中，結合所述能量信號、所述中心頻率和所述帶寬，確定所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數具體包括：
27、基于所述超聲傳感器獲取的蘭姆波信號，確定各所述蘭姆波信號對應傳感路徑的飛行時間；
28、結合所述能量信號、所述中心頻率和所述帶寬，計算由于損傷引發的散射或反射波所造成的時間延遲；
29、基于所述飛行時間和所述時間延遲，確定所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數。
30、在一種實施方式中，基于所述飛行時間參數結合濾波反投影法重建算法，獲取所述復合材料的內部圖像，以檢測所述復合材料的內部缺陷，具體包括：
31、基于所述優化后的蘭姆波信號的飛行時間參數，以及依次排列的所述蘭姆波信號，確定各所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料的內部投影路徑上的投影值和投影角度；
32、確定直線上的傅里葉變換值，基于傅里葉中心切片定理，將所述傅里葉變換值插值到二維傅里葉域，結合所述投影值和所述投影角度，重建得到所述復合材料的內部圖像。
33、在一種實施方式中，所述投影值為所述優化后的蘭姆波信號在所述板材內傳播速度的倒數的線積分，將所述飛行時間參數作為所述投影值帶入所述濾波反投影法重建算法。
34、本專利技術第二方面公開了一種智能終端，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如上任一項所述基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法的步驟。
35、本專利技術第三方面公開了一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時實現如上任一項所述基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法的步驟。
36、本專利技術提供了一種基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，包括步驟：采用超聲傳感器向復合材料發射蘭姆波信號，并獲取穿過所述復合材料的蘭姆波信號；對所述蘭姆波信號進行降噪，得到優化后的蘭姆波信號；對所述優化后的蘭姆波信號進行連續小波變換，獲取所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數；基于所述飛行時間參數，結合濾波反投影法重建算法，獲取所述復合材料的內部圖像，以檢測所述復合材料的內部缺陷。本專利技術利用蘭姆波信號結合連續小波變換和濾波反投影法，無需基線信號輔助成像，即可獲取高質量且偽影少的復合材料內部損傷圖像，能夠有效、快速、準確地對扮裝材料進行無損檢測。
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1.一種基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，獲取穿過復合材料的蘭姆波信號，具體包括：
3.根據權利要求2所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，對所述蘭姆波信號進行降噪，得到優化后的蘭姆波信號，具體包括：
4.根據權利要求3所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，基于所述本征模態函數，重建所述蘭姆波信號，得到所述優化后的蘭姆波信號，具體包括：
5.根據權利要求2所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，對所述優化后的蘭姆波信號進行連續小波變換，獲取所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數，具體包括：
6.根據權利要求5所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，結合所述能量信號、所述中心頻率和所述帶寬，確定所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數具體包括：
7.根據權利要
8.根據權利要求7所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，所述投影值為所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內傳播速度的倒數的線積分，將所述飛行時間參數作為所述投影值帶入所述濾波反投影法重建算法。
9.一種智能終端，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-8任一項所述基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機指令，其特征在于，所述計算機指令被處理器執行時實現如權利要求1-8任一項所述基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，獲取穿過復合材料的蘭姆波信號，具體包括：
3.根據權利要求2所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，對所述蘭姆波信號進行降噪，得到優化后的蘭姆波信號，具體包括：
4.根據權利要求3所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，基于所述本征模態函數，重建所述蘭姆波信號，得到所述優化后的蘭姆波信號，具體包括：
5.根據權利要求2所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，對所述優化后的蘭姆波信號進行連續小波變換，獲取所述優化后的蘭姆波信號在所述復合材料內的飛行時間參數，具體包括：
6.根據權利要求5所述的基于超聲蘭姆波濾波反投影成像的復合材料檢測方法，其特征在于，結合所述能量信號、所述中心頻率和所述帶寬，確定...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳園，羅開，葉林，陳亮，趙禹，周子孟，
申請(專利權)人：南方科技大學，
類型：發明
國別省市：
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