一種基于dac曲線的超聲波c掃描成像方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于超聲波無損檢測領域，涉及一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方 法。
【背景技術】
[0002] 超聲波C掃描成像方法是以工件檢測時超聲探測范圍內與聲束傳播方向垂直的 斷面回波信息進行調制成像，該方法能夠使缺陷的位置和尺寸直觀地顯示出來，進而可對 缺陷進行定性和定量分析。但是傳統的C掃描成像方法，如中國專利申請號201410305302. X中提出一種環形鍛件自動超聲波C掃描檢測系統，直接將采集到的回波信息以灰度的形 式連續顯示出來，未對缺陷與探頭之間對回波強度的影響進行考慮，且缺陷檢測結果需對C 掃描圖像進行分析與處理，才能獲得缺陷的面積并判定工件是否合格，實際操作起來復雜， 對人員圖像方面知識要求較高。
[0003] 目前缺陷面積判定時主要采用的方法為閾值法，如無損檢測2014年第二期公開 的釬焊超聲C掃描圖像缺陷面積計算方法，對缺陷結果進行評定時，運用了多種不同閾值 選取方法分割圖形計算缺陷面積，其存在缺陷當量需要經過像素與實際尺寸轉換，顯示不 直觀等問題，實際檢測效率不高，不便于現場應用。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法，以補償材料 衰減、近場效果等因素對回波強度的影響，解決超聲C掃描圖像形成后圖像處理過程復雜、 當量尺寸顯示不直觀的技術問題。。
[0005] 實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法， 具體步驟如下：
[0006] 步驟1、選取與被檢工件材料相同的試塊，且所述試塊具有3個以上同孔徑、不同 深度的缺陷。
[0007] 步驟2、確定DAC曲線模式及曲線擬合方法，采集不同深度缺陷的回波波幅、聲程 數據，根據上述選擇的DAC曲線模式及曲線擬合方法將不同深度缺陷的回波波幅、聲程數 據進行擬合，完成DAC曲線。
[0008] 步驟3、用帶有掃查裝置的超聲探傷系統對被檢工件進行掃查，將超聲探傷系統所 獲取到的超聲回波信號與DAC曲線相應聲程處的高度做比較，對C掃描像素值進行設定，再 結合掃查裝置所處位置，生成C掃描圖像。
[0009] 所述步驟3中的C掃描像素值設定方法為：根據檢測到的超聲回波信號聲程和波 幅信息，與所擬合DAC曲線相應聲程處的高度進行比較，確定回波所在的DAC曲線區間，得 出兩者dB差值，根據回波所在的DAC曲線區間的像素值或兩者dB差值進行像素值調制。 [0010] 本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：（1)本發明利用了 DAC曲線，可以補償 材料衰減、近場效果、表面粗糙等因素對回波強度的影響。
[0011] ⑵本發明根據回波信息與所制作DAC曲線的比較結果確定C掃描圖像相應位置 的像素值，可不用進行像素尺寸轉換，直觀的顯示出缺陷的當量范圍，便于現場檢測，提高 了工件檢測時的效率。
[0012] (3)本發明在實際應用中不需要繁瑣的后續圖像處理，不要求檢測人員具備圖像 處理基礎，在工業及國防生產中的鍛件無損檢測方面都有積極的作用和廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法的方法流程圖。
[0014] 圖2是本發明的實施例一中利用Cubic Hermite插值法所生成的自定義模式DAC 曲線示意圖。
[0015] 圖3是本發明的實施例一中圖2所示的DAC曲線擬合系數圖表。
[0016] 圖4是本發明的實施例一中的像素顏色值確定流程圖。
[0017] 圖5是本發明的實施例一所形成的超聲波C掃描圖像，其中（a)為對比用的常規 C掃描檢測圖，（b)為本方法所獲得的C掃描圖像。
[0018] 圖6是本發明的實施例二中利用樣條插值法所生成的ASME模式DAC曲線示意圖。
[0019] 圖7是本發明的實施例二圖6所示的DAC曲線擬合系數圖表。
[0020] 圖8是本發明的實施例二所形成的超聲波C掃描圖像，其中（a)為對比用的常規 C掃描檢測圖，（b)為本方法所獲得的C掃描圖像。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0022] 結合圖1，一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法，具體步驟如下：
[0023] 步驟1、選取與被檢工件材料相同的試塊，且所述試塊具有3個以上同孔徑、不同 深度的缺陷。
[0024] 步驟2、確定DAC曲線模式及曲線擬合方法，采集不同深度缺陷的回波波幅、聲程 數據，根據上述選擇的DAC曲線模式及曲線擬合方法將不同深度缺陷的回波波幅、聲程數 據進行擬合，完成DAC曲線。
[0025] 步驟3、用帶有掃查裝置的超聲探傷系統對被檢工件進行掃查，將超聲探傷系統所 獲取到的超聲回波信號與DAC曲線相應聲程處的高度做比較，對C掃描像素值進行設定，再 結合掃查裝置所處位置，生成C掃描圖像。
[0026] 所述步驟3中的C掃描像素值設定方法為：根據檢測到的超聲回波信號聲程和波 幅信息，與所擬合DAC曲線相應聲程處的高度進行比較，確定回波所在的DAC曲線區間，得 出兩者dB差值，根據回波所在的DAC曲線區間的像素值或兩者dB差值進行像素值調制。
[0027] 實施例一
[0028] 一種基于DAC曲線的超聲波C掃描成像方法，具體步驟如下：
[0029] 步驟1、選取與被檢工件材料相同的試塊，且試塊具有3個以上同孔徑、不同深度 的缺陷：
[0030] 被檢工件的材料為鋁合金為例，首先選取鋁合金材料的試塊，試塊平底孔的當量 為I. 2mm，且平底孔為規則反射體，平底孔具有8個不同深度，分別2. 5mm、7. 5mm、30mm、 50mm、70mm、90mm、110mm、120mm〇
[0031] 步驟2、確定DAC曲線模式及曲線擬合方法，采集不同深度缺陷的回波波幅、聲程 數據，根據上述選擇的DAC曲線模式及曲線擬合方法將波幅、聲程數據進行擬合，完成DAC 曲線：
[0032] DAC曲線具有多種類型，即ASME、ASME-III、JIS、20-80定量規范模式以及自定義 模式，本例選取自定義模式，即選用評定線dB值為-15,該處當量為0. 5mm，定量線dB值為 0,該處當量值為I. 2mm，判廢線dB值為+9,該處當量為I. 5mm，采用Hermite插值法對曲線 進行擬合，DAC曲線最終擬合結果如圖2所示，自上而下分別是判廢線、定量線、評定線。曲 線擬合完成后，以擬合系數的方式對曲線進行保存，其擬合系數如圖3所示，其格式為：
[0033] DAC所取點數為N，系數數組將包含N-I行Hermite插值多項式系數