The invention discloses an ultrasonic signal processing method based on self-encoder, which preprocesses the ultrasonic signal, superimposes the samples of the ultrasonic signal, establishes and classifies the sample library of the ultrasonic signal, compresses and decompresses the ultrasonic A-scan signal through the automatic encoder built by the neural network, and obtains the relevant weight and bias variables of the characteristic function based on deep learning, and accordingly As a noise reduction parameter, the subsequent ultrasonic signal is denoised. The present invention has good compatibility for signal de-noising and screening, small calculation amount, low calculation cost, and improves the accuracy of feature extraction of de-noising self-encoder.
【技术实现步骤摘要】
一种基于自编码器的超声信号处理方法
本专利技术属于工业超声无损检测
,具体涉及一种基于自编码器的超声信号处理方法。
技术介绍
作为一种非接触测量方法,无损检测已广泛应用于加工制造业中。根据检测需求,针对被测物体内部缺陷的无损检测方法包括了:数字射线检测、超声检测和工业CT检测等。由于数字射线检测需要放射物作为能量源,故其操作专业性强,且对人体具有一定损伤;工业CT检测虽然检测精度较高,但成本高,检测效率较低,且由于上述两类检测设备体积较大,无法实现在线检测和在位检测。而超声检测设备体积相对较小,能够实现在线或在位测量,且检测过程安全、效率高。故超声检测不仅能够对小尺寸被测物体进行在线在位快速检测,还能够对大尺寸被测物体进行在位检测。超声相控阵检测技术是超声检测技术目前的一个发展方向,其依托压电复合技术、微型机电制造技术、微电子技术及计算机技术等学科的交叉。相比于传统的超声检测技术,超声相控阵检测技术采用压电复合的多阵元探头,并由计算机控制各阵元传感器的激发时序,通过控制激发时序能够实现超声波束的聚焦和角度偏转等功能。相比于传统超声检测技术,具有更高的检测灵活性和精度。在超声相控阵检测中,通过计算各阵元的激发/接收时序法则对各阵元传感器的状态进行控制。为了得到最终的可视化检测结果,在各阵元传感器接收到原始信号后需要利用算法对多路信号进行数据融合,并进行图像重构。由此可知,原始接收信号的质量直接影响着最终的检测结果。一般来说,上述算法在数据融合前后还需要对信号进行诸如降噪、调制等处理。目前对于该类信号处理的方法主要是利用快速傅里叶变换(FFT)和小波滤波 ...
【技术保护点】
1.一种基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,对超声信号进行预处理,然后叠加超声信号的样本,建立并分类超声信号的样本库,通过神经网络搭建的自动编码器对超声A扫描信号进行压缩和解压,基于深度学习获取特征函数的相关权重和偏置变量,并以此作为降噪参数对后续超声信号进行降噪处理。
【技术特征摘要】
1.一种基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,对超声信号进行预处理,然后叠加超声信号的样本,建立并分类超声信号的样本库,通过神经网络搭建的自动编码器对超声A扫描信号进行压缩和解压,基于深度学习获取特征函数的相关权重和偏置变量,并以此作为降噪参数对后续超声信号进行降噪处理。2.根据权利要求1所述的基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,预处理的具体过程如下:S101、将单幅A扫描信号输出的一维数组进行升维,将一维数组各元素进行取整;S102、以声程的有效采样点做为二维数组的列数,设置二维零数组;S103、以最大回波波幅与各采样点波幅之差作为各列索引,将A扫描信号各列的波幅依次赋值于各列的索引处,将输出格式由一维数组升为二维数组。3.根据权利要求2所述的基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,步骤S101中,二维数组的行数row计算如下:其中,Valuemax是回波波幅的最大值,Valuemin是回波波幅的最小值。4.根据权利要求3所述的基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,当回波波幅的最小值Valuemin<0时,计算行数时加1。5.根据权利要求3或4所述的基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,预处理过程中,设初始一维信号如下:245310-1-200其中,回波波幅的最大值Valuemax=5,回波波幅的最小值Valuemin=-2,二维数组行数row=5+|-2|+1=8。6.根据权利要求1所述的基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,超声信号的样本叠加具体为:将多次获取到的超声A扫描信号通过预处理后获得多个二维数组,然后将二维数组中的非零元素设定为值1,再将各二维数组进行叠加,提取每列最大值并置1后将其余值置0。7.根据权利要求1所述的基于自编码器的超声信号处理方法,其特征在于,超声信号的样本库建立和分类具体如下...
【专利技术属性】
技术研发人员:李兵,高飞,陈磊,魏翔,贺琛,李应飞,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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