一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法及装置，所述方法包括将平面以涡流传感器为中心向外划分为N个圆环状区域；得到圆环状区域R

【技术实现步骤摘要】
一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及电磁无损检测领域，尤其涉及一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法及装置。

技术介绍

[0002]柔性平面涡流传感器作为一种新型的平面涡流传感器,克服了传统刚性传感器检测时的局限性，即柔性传感器可以适应复杂变形区域的检测。由于柔性平面涡流传感器的空间限制，其线圈匝数较少，因此其在导体中感应出的涡流能量分布至关重要，直接影响平面涡流传感器对金属构件中裂纹的检测性能。
[0003]文献《一种基于涡流能量分布的涡流传感器性能评价方法》提出一种基于涡流能量分布的涡流传感器性能评价方法，将设定考察区域划分为多个环状区域，然后根据各环状区域的涡流能量得到各环状区域对应的涡流径向能量分布值，最后将各涡流径向能量分布的值带入香农信息熵公式，得到基于涡流径向能量分布的信息熵，最后根据信息熵来评价考察区域内涡流能量分布的集中程度。论文“Two Novel Information Entropy Indices for Analysis of the Eddy Current Distribution”中提出了一种基于香农信息熵的涡流径向能量分布，采用了径向能量谱熵的算法，建立了离散型随机变量，以每个圆环的涡流能量作为一个事件来构建概率分布，从而得到涡流径向能量谱，最后根据信息熵来评价涡流的径向能量分布。
[0004]上述文献已经提出一种基于涡流能量分布的涡流传感器性能检测方法并且根据香农信息熵来评价考察区域内涡流能量分布的集中程度，同时也作为涡流传感器的一种定量优化指标。这些方法虽然可以定量评价涡流能量分布，但无法定量地确定两种涡流分布之间的差异。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法及装置，所述方法及装置，用以解决现有技术中无法定量地确定两种涡流分布之间的差异的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]步骤S101：获取涡流传感器的涡流能量分布的径向能量谱，将平面以涡流传感器为中心向外划分为N个圆环状区域，圆环状区域相互邻接，圆环区域记作R
i
，其中1≤i≤N；
[0008]步骤S102：对圆环状区域R
i
内进行等间隔采样得到涡流矢量，得到圆环状区域R
i
的涡流能量，计算平面的涡流总能量；
[0009]步骤S103：对圆环状区域R
i
分配与周长相关的权重系数k
i
，计算带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量，以及带有权重的平面的涡流总能量；
[0010]步骤S104：基于带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量及带有权重的平面的涡流总
能量，计算涡流能量的概率分布及平均分布；
[0011]步骤S105：将所述涡流能量的概率分布及平均分布代入交叉熵计算公式，得到基于交叉熵的涡流径向能量分布的交叉熵。
[0012]根据本专利技术第二方面，提供一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测装置，所述装置包括：
[0013]划分模块：获取涡流传感器的涡流能量分布的径向能量谱，将平面以涡流传感器为中心向外划分为N个圆环状区域，圆环状区域相互邻接，圆环区域记作R
i
，其中1≤i≤N；
[0014]第一计算模块：对圆环状区域R
i
内进行等间隔采样得到涡流矢量，得到圆环状区域R
i
的涡流能量，计算平面的涡流总能量；
[0015]第二计算模块：对圆环状区域R
i
分配与周长相关的权重系数k
i
，计算带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量，以及带有权重的平面的涡流总能量；
[0016]分布计算模块：基于带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量及带有权重的平面的涡流总能量，计算涡流能量的概率分布及平均分布；
[0017]交叉熵计算模块：将所述涡流能量的概率分布及平均分布代入交叉熵计算公式，得到基于交叉熵的涡流径向能量分布的交叉熵。
[0018]根据本专利技术第三方面，提供一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测系统，包括：
[0019]处理器，用于执行多条指令；
[0020]存储器，用于存储多条指令；
[0021]其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法。
[0022]根据本专利技术第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法。
[0023]根据本专利技术的上述方案，能够在平面涡流传感器设计时，确定考察区域内涡流能量分布，定量确定两种涡流能量分布的差异。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0025]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术提供如下附图进行说明。在附图中：
[0026]图1为本专利技术一个实施方式的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法流程图；
[0027]图2为本专利技术一个实施方式的所取的环状区域内涡流能量分布图；
[0028]图3为本专利技术一个实施方式的某一环状区域内间隔采样的涡流能量分布图；
[0029]图4为本专利技术一个实施方式的环形能量谱示意图；
[0030]图5为本专利技术一个实施方式的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测装置结构框图。
具体实施方式
[0031]首先结合图1说明本专利技术一个实施方式的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法流程。如图1所示，所述方法包括以下步骤：
[0032]步骤S101：获取涡流传感器的涡流能量分布的径向能量谱，将平面以涡流传感器为中心向外划分为N个圆环状区域，圆环状区域相互邻接，圆环区域记作R
i
，其中1≤i≤N；
[0033]步骤S102：对圆环状区域R
i
内进行等间隔采样得到涡流矢量，得到圆环状区域R
i
的涡流能量，计算平面的涡流总能量；
[0034]步骤S103：对圆环状区域R
i
分配与周长相关的权重系数k
i
，计算带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量，以及带有权重的平面的涡流总能量；
[0035]步骤S104：基于带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量及带有权重的平面的涡流总能量，计算涡流能量的概率分布及平均分布；
[0036]步骤S105：将所述涡流能量的概率分布及平均分布代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101：获取涡流传感器的涡流能量分布的径向能量谱，将平面以涡流传感器为中心向外划分为N个圆环状区域，圆环状区域相互邻接，圆环区域记作R
i
，其中1≤i≤N；步骤S102：对圆环状区域R
i
内进行等间隔采样得到涡流矢量，得到圆环状区域R
i
的涡流能量，计算平面的涡流总能量；步骤S103：对圆环状区域R
i
分配与周长相关的权重系数k
i
，计算带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量，以及带有权重的平面的涡流总能量；步骤S104：基于带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量及带有权重的平面的涡流总能量，计算涡流能量的概率分布及平均分布；步骤S105：将所述涡流能量的概率分布及平均分布代入交叉熵计算公式，得到基于交叉熵的涡流径向能量分布的交叉熵。2.如权利要求1所述的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法，其特征在于，所述步骤S102：对圆环状区域R
i
内进行等间隔采样得到涡流矢量，得到各圆环状区域R
i
的涡流能量，计算平面的涡流总能量，包括：圆环状区域R
i
的涡流能量E
i
的计算公式为其中，(x,y)为对应涡流矢量点处的坐标，为涡流传感器中心到采样点之间的距离，i代表第i个环状区域，r0为涡流传感器中心到第一个环之间的距离，且r0等于每个环状区域的宽度；则平面的涡流总能量E为3.如权利要求2所述的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法，其特征在于，所述步骤S103：对圆环状区域R
i
分配与周长相关的权重系数k
i
，计算带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量，以及带有权重的平面的涡流总能量，其中：则带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量E
′
i
的计算方式为：每个圆环状区域R
i
内的涡流能量E
′
i
的计算公式：带有权重的平面的涡流总能量为4.如权利要求3所述的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法，其特征在于，所述步骤S104：基于带有权重的圆环状区域R
i
的涡流能量及带有权重的平面的涡流总能量，计算涡流能量的概率分布及平均分布，包括：涡流能量的概率分布为：
涡流能量的平均分布为：5.如权利要求4所述的基于交叉熵的涡流能量分布定量检测方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国龙，曹政，王守瑞，王慷，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：