【技术实现步骤摘要】
基于多模态识别
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融合的超声导波信号增强方法及系统
[0001]本专利技术涉及无损检测
，尤其涉及一种基于多模态识别
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融合的超声导波信号增强方法及系统。
技术介绍
[0002]超声导波具有衰减低、传播距离远、检测时间效率高等优势，广泛应用于管道、板材等结构的快速无损探伤检测中。随着对损伤检测要求的提高，超声导波多模态融合增强对提升损伤检测定位精度、检测分辨力等关键检测性能具有重要意义。
[0003]由于超声导波具有多模态、频散的特性，造成超声导波采集信号中不同模态的相速度、群速度不同，检测时往往采用可产生具有较少模态甚至单一模态的低频超声信号激励方式，有利于减少超声导波模态数量和信息分析难度，从而实现对分离的阵列超声导波单一模态包络信号的时空聚焦。超声导波多模态会提高超声导波信号处理难度，成像伪影较多，增加损伤误判的可能。然而，检测信号中蕴含的多模态也携带更多的损伤信息。因此，充分利用超声导波的多模态特性实现多模态融合增强，有利于提升阵列超声导波信号的灵敏度和定位精度。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于多模态识别
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融合的超声导波信号增强方法，其特征在于，A求解被检测结构的超声导波频散曲线，选取n种模态为目标检测模态，并将信号能量最强的模态设为主模态；B求解超声导波激励信号通过目标检测模态在被检测对象内传播的系列信号作为原子信号，构成超声导波频散字典；C采用超声导波频散字典对超声导波信号进行模态信号分离和识别，获得一系列子信号；D根据子信号的模态识别结果、模态群速度，将各子信号的横坐标轴由时间转化为信号源距离；E将信号源距离相同或近似的不同模态子信号认定为单一模态子信号，并分为同一信号源目标组，其他子信号为潜在模态转换子信号；F根据信号源目标组的信号源距离、模态群速度，假定潜在模态转换子信号为主模态信号在信号源处的模态转换信号，将潜在模态转换子信号的横坐标轴由时间转化为信号源距离；G若潜在模态转换子信号的信号源距离与信号源目标组相同或近似，认定为主模态转换子信号，并划入该信号源目标组，其他子信号认定为干扰信号并剔除；H对单一模态子信号和主模态转换子信号以相同的采样频率进行重采样和半波包络信号提取；I将同一信号源目标组的重采样子信号的半波包络信号进行叠加获得目标信号源的增强信号。2.如权利要求1所述的基于多模态识别
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融合的超声导波信号增强方法，其特征在于，所述A中选取n种模态为目标检测模态，模态的选取根据检测结构的常见损伤类型、激励超声信号的频率f、群速度图、各模态能量占比和对目标损伤类型灵敏程度选取进行选取；其中n≥2。3.如权利要求1所述的基于多模态识别
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融合的超声导波信号增强方法，其特征在于，所述B中，求解超声导波激励信号通过目标检测模态在被检测对象内传播信号作为原子信号，构成超声导波频散字典；具体包括：根据被检测结构的超声导波频散曲线和检测范围，设元素等间距为Δl的传播距离集合l＝{l
n
|l
n
＝l0+nΔl}；设激励的超声信号e(t)在被测结构中的传播距离l的信号为设激励的超声信号e(t)在被测结构中的传播距离l的信号为其中M为导波模态数量,*表示卷积，p(l,f,m)为频散函数；对模态m的原子信号s(l,t,m)由其傅里叶变化S(l,w)经傅里叶逆变换求解，表达为：其中k(w)是频率w的波数函数；通过给定的目标检测模态，求解激励信号通过各所述n个目标检测模态在被检测对象内传播所述传播距离集合l的系列信号，构成超声导波频散字典。4.如权利要求1所述的基于多模态识别
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融合的超声导波信号增强方法，其特征在于，所述C种模态信号分离和识别基于匹配追踪算法对采集超声导波信号进行信号稀疏分解，
采集信号s
(i,j)
分离出某个子信号,设该子信号匹配的原子信号为s
’
n
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