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[發明專利]一種超聲波邊緣檢測方法及系統在審

專利信息
申請號: 202011301369.8 申請日: 2020-11-19
公開(公告)號: CN112348803A 公開(公告)日: 2021-02-09
發明(設計)人: 王新德;王棟;王文強;王煒;鐘峰;王景賢 申請(專利權)人: 西安維控自動化科技有限公司
主分類號: G06T7/00 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13
代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216 代理人: 王芳
地址: 710065 陜西省西安市高新*** 國省代碼: 陜西;61
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 超聲波 邊緣 檢測 方法 系統
【權利要求書】:

1.一種超聲波邊緣檢測方法,其特征在于,包括如下步驟:

步驟1:獲取超聲波檢測框,將超聲波檢測框均勻地劃分為2m行和2n列,得到2m×2n個超聲波檢測塊;

步驟2:均勻分割待檢測區域得到多個圖像塊,所述圖像塊與步驟1中超聲波檢測塊的大小相同,對所述圖像塊建立對應的矩陣,其中,一個圖像塊對應一個矩陣,每個矩陣的維度為2m×2n且矩陣為空;

步驟3:在待檢測區域移動超聲波檢測框,每移動一次則采集當前超聲波返回值,并將該超聲波返回值分別填入當前超聲波檢測框覆蓋的圖像塊對應的矩陣中,移動超聲波檢測框至每個待檢測區域中的圖像塊都被覆蓋2m×2n次時,停止移動并將完整矩陣作為測量結果矩陣;

超聲波檢測框每次移動的距離為一個圖像塊的長度或寬度,超聲波檢測框每次移動的方向為橫向或縱向;

步驟4:獲得每個測量結果矩陣的方差和所有測量結果矩陣的方差的平均值;將每個測量結果矩陣的方差和所有測量結果矩陣的方差的平均值進行比較,若任一測量結果矩陣的方差小于等于所有測量結果矩陣的方差的平均值,則標記該測量結果矩陣對應的圖像塊為正常圖像塊,否則,標記該圖像塊為缺陷圖像塊;獲得缺陷圖像塊集合,根據缺陷圖像塊集合得到缺陷邊緣形狀。

2.如權利要求1所述的超聲波邊緣檢測方法,其特征在于,所述超聲波返回值的取值范圍為0~100mm。

3.如權利要求1所述的超聲波邊緣檢測方法,其特征在于,每個測量結果矩陣的方差采用式Ⅰ獲得:

其中,h11表示該測量結果矩陣第一行第一列位置處的超聲波返回值,h12表示該測量結果矩陣第一行第二列位置處的超聲波返回值,h2m2n表示該測量結果矩陣第2m行第2n列位置處的超聲波返回值,表示該測量結果矩陣的超聲波返回值均值。

4.一種超聲波邊緣檢測系統,其特征在于,包括超聲波探頭A、動作控制單元C、數據采集單元D、數據解析單元E和圖形顯示單元F;

所述超聲波探頭A用于獲取超聲波檢測框,并將超聲波檢測框均勻地劃分為2m行和2n列,得到2m×2n個超聲波檢測塊;

所述動作控制單元C用于控制伺服電機帶動超聲波探頭A在缺陷區域移動,超聲波探頭A每次移動的距離為一個圖像塊的長度或寬度,超聲波探頭A每次移動的方向為橫向或縱向;

所述數據采集單元D用于在每次移動時采集超聲波返回值,并將超聲波返回值傳輸給數據解析單元E;還用于均勻分割待檢測區域得到多個圖像塊,所述圖像塊與超聲波檢測塊的大小相同;

所述數據解析單元E用于對所述圖像塊建立對應的矩陣,其中,一個圖像塊對應一個矩陣,每個矩陣的維度為2m×2n且矩陣為空;還用于獲取數據采集單元D送來的超聲波返回值,并將該超聲波返回值分別填入當前超聲波檢測框覆蓋的圖像塊對應的矩陣中,至所有矩陣完整時,停止移動并將完整矩陣作為測量結果矩陣;

還用于獲得每個測量結果矩陣的方差和所有測量結果矩陣的方差的平均值;將每個測量結果矩陣的方差和所有測量結果矩陣的方差的平均值進行比較,若任一測量結果矩陣的方差小于等于所有測量結果矩陣的方差的平均值,則標記該測量結果矩陣對應的圖像塊為正常圖像塊,否則,標記該圖像塊為缺陷圖像塊;獲得缺陷圖像塊集合,將缺陷圖像塊集合傳輸給圖形顯示單元F;

圖形顯示單元F用于接收數據解析單元E傳輸的缺陷圖像塊集合,獲得缺陷邊緣形狀并顯示。

5.如權利要求4所述的超聲波邊緣檢測系統,其特征在于,所述超聲波返回值的取值范圍為0~100mm。

6.如權利要求4所述的超聲波邊緣檢測系統,其特征在于,每個測量結果矩陣的方差采用式Ⅰ獲得:

其中,h11表示該測量結果矩陣第一行第一列位置處的超聲波返回值,h12表示該測量結果矩陣第一行第二列位置處的超聲波返回值,h2m2n表示該測量結果矩陣第2m行第2n列位置處的超聲波返回值,表示該測量結果矩陣的超聲波返回值均值。

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