一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103592333103592333A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310566622.6(22)申请日2013.11.13(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人高斌白利兵田贵云(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人温利平(51)Int.Cl.G01N25/72(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图6页附图6页(54)发明名称一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法(57)摘要本发明公开了一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法，包括脉冲涡流热成像获得热图视频，向量化并重构新矩阵，主成成份加独立成份分解新矩阵得到混合矩阵和独立成份矩阵，归一化混合矩阵各列向量，计算各列向量最大值所在位置，选取位置最靠前的混合矩阵列向量所对应的独立成份行向量并按原热图尺寸转换该向量为矩阵用以定位和识别缺陷。本发明通过结合ECPT无损检测物理原理，构架了单信道盲源分离模型并用于导体材料缺陷自动检测与识别，该技术可直接处理ECPT热图视频，无需人为选择热图或像素特征，避免丢失大量数据信息，自动并精确定位缺陷。CN103592333ACN103592ACN103592333A权利要求书1/1页1.一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、通过脉冲涡流热成像无损检测，在含缺陷的导体上获得热图视频，对每一帧热图片按列依次取值并顺序化排列，向量化每帧热图片，得到每帧热图量并依次作为新矩阵的行向量，构架出一个新矩阵；（2）、主成成份分解(PrincipleComponentAnalysis)加独立成份分解(IndependentComponentAnalysis)新矩阵得到混合矩阵和独立成份矩阵，归一化混合矩阵的各列向量，并计算出各列向量最大值所在位置，选取最大值位置最靠前即行号最小的混合矩阵列向量所对应的独立成份矩阵行向量，并按原热图尺寸，对选取的独立成份行向量按列依次取值构成一个缺陷图像矩阵，用以检测和识别缺陷。2.根据权利要求1所述的自动检测与识别方法，其特征在于，步骤（2）中所述的归一化混合矩阵的各列向量为对混合矩阵的各列向量进行一下计算：其中，mi为混合矩阵的第i个列向量，m′i是归一化处理后的混合矩阵MPCA+ICA第i个列向量，i=1,…,Ns；min(mi)表示取列向量mi的最小元素，max(mi)表示取列向量mi的最大元素，mi-min(mi)表示列向量mi的每一个元素去减列向量mi的最小元素min(mi)。3.根据权利要求1所述的自动检测与识别方法，其特征在于，步骤（2）中所述的混合矩阵列向量所对应的独立成份矩阵行向量为：混合矩阵列向量的列号与独立成份矩阵行向量的行号相同。2CN103592333A说明书1/4页一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法技术领域[0001]本发明属于无损检测技术领域，更为具体地讲，涉及一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法。背景技术[0002]无损检测技术是控制产品质量、保证在役设备安全运行的重要手段。涡流脉冲热成像(ECPT)将涡流与热成像技术结合，可实现大范围不同深度缺陷的快速检测，近年来在导体材料无损检测领域得到广泛的应用，成为分析导体材料失效原因的重要依据。[0003]目前ECPT对导体材料缺陷的检测和表征还局限人为选择热成像仪记录的帧图用以识别和定位缺陷，这类处理方式会丢失大量数据信息，并造成缺陷检测定位不准确，甚至错误判定缺陷数量。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法，以实现直接处理针对测试导体热成像仪所记录的涡流脉冲热成像的热图视频，便可自动识别和准确判定缺陷数量并定位缺陷位置。[0005]为实现上述发明目的，本发明脉冲涡流热成像缺陷自动检测与识别方法，其特征在于，包括以下步骤：[0006]（1）、通过脉冲涡流热成像无损检测，在含缺陷的导体上获得热图视频，对每一帧热图片按列依次取值并顺序化排列，向量化每帧热图片，得到每帧热图向量并依次作为新矩阵的行向量，构架出一个新矩阵；[0007]（2）、主成成份分解(PrincipleComponentAnalysis)加独立成份分解(IndependentComponentAnalysis)新矩阵得到混合矩阵和独立成份矩阵，归一化混合矩阵的各列向量，并计算出各列向量最大值所在位置，选取最大值位置最靠前即行号最小的混合矩阵列向量所对应的独立成份矩阵行向量，并按原热图尺寸，对选取的独立成份行向量按列依次取值构成一