值在6以內(nèi)。
[0084]2)孔洞的識別
[0085]軟件識別數(shù)字化圖譜中強度區(qū)塊的組合特征后，滿足以下三種情況中的一種，可判定缺陷類型為孔洞。
[0086]A、凡在電阻絲上方感興趣區(qū)域一切線狀且非連續(xù)的影像都設定為孔洞缺陷(包括套洞原材料缺陷)。
[0087]B、如果在第一個水平方向區(qū)域(可定義為2_)局部位置上出現(xiàn)奇異聲壓信號(不滿足規(guī)則的電阻絲成像特征信號)，且奇異點聲壓幅度影像明顯大于電阻絲(超過20% )，則為孔洞，其尺寸包括孔洞尺寸以及與其相連貫的電阻絲尺寸。
[0088]C、如果在第一個水平方向區(qū)域位置上判定為電阻絲影像中間出現(xiàn)異常點，該點圖像不符合電阻絲特征圖像標準，則該點圖像為孔洞圖像。異常點范圍更廣泛，比如聲壓信號顯示為圓形、大小與電阻絲接近(聲壓信號并不奇異)，但是不滿足電阻絲的等間距排布，沒有拖尾，故不是電阻絲，應該判斷為孔洞。
[0089]3)熔合面缺陷的識別
[0090]軟件識別數(shù)字化圖譜中強度區(qū)塊的組合特征后，首先篩選出熔合面位置處的強度區(qū)塊。確定熔合面位置有以下3種方法:
[0091]A、如果超聲圖像中有界面冷區(qū)的信號線，，則熔合面就在界面冷區(qū)的信號線的延伸線上；
[0092]即:存在某區(qū)塊面積大于“熔合面最小面積閾值(大于電阻絲最大面積閾值)”，記錄區(qū)塊中心位置和橫向跨度信息
[0093]設定恪融面最小面積閾值min_surface_square和電阻絲最大面積閾值max_zone_square，若某個區(qū)塊的區(qū)域面積大于max_zone_square，則將其自疑似電阻絲集合中移除。若其區(qū)域面積同時大于min_surface_square，則將其設為疑似熔融面區(qū)域，記錄其中心位置以及橫向跨度信息。若不存在疑似熔融面，則默認疑似熔融面中心位于處理區(qū)域的右下角。
[0094]B、從電阻絲位置確定熔合面位置，通常情況下熔合面位置在電阻絲位置線下方l-2mm范圍內(nèi)；
[0095]C、按實測套筒厚度，在超聲圖像中，熔合面位置在檢測界面以下實測套筒厚度位置上
[0096]熔合面深度位置確定后，可以確定內(nèi)外冷焊區(qū)。內(nèi)外冷焊區(qū)與熔合面區(qū)域深度方向近似相等，R0I中心左側最遠處強度區(qū)塊為內(nèi)/外冷焊區(qū)，相應地，右側最遠處強度區(qū)塊為外/內(nèi)冷焊區(qū)。熔合面缺陷存在于內(nèi)外冷焊區(qū)之間。
[0097]在熔合面位置處的強度區(qū)塊，滿足以下特征中的任何一種，識別軟件可判斷其為熔合面缺陷。
[0098]A、凡在確定熔合面位置一切非電阻絲連續(xù)投影的影像都設定為熔合面缺陷。在電阻絲下方出現(xiàn)另一組規(guī)律的聲壓幅度分布，即在電阻絲間隙下方存在周期性的斷續(xù)的線狀缺陷，則為熔合面缺陷。在電阻絲下方出現(xiàn)單一聲壓信號點，即存在單個缺陷，可從位置、方向、形狀三方面區(qū)別其為孔洞還是熔合面夾雜，具體如下:單一聲壓信號點全部位于電阻絲正下方，識別為孔洞缺陷；單一聲壓信號點在電阻絲水平面上的投影覆蓋整個電阻絲間隙，則為熔合面夾雜；單一聲壓信號點部分位于電阻絲正下方，其投影覆蓋部分電阻絲間隙，如果聲壓點形狀接近圓形，判斷為孔洞，否則為熔合面夾雜。
[0099]4)特征線的識別
[0100]特征線是固液交界線的超聲波反射信號，特征線與電阻絲間的距離來間接表征冷焊的嚴重程度。識別軟件識別特征線的依據(jù)為:如果在電阻絲上方一定位置處(水平方向區(qū)域1?2_位置)上出現(xiàn)一個連續(xù)的長條形的聲壓幅度分布，則這組波形對應的強度區(qū)塊代表冷焊特征線。
[0101](5)每一處被識別的缺陷，在數(shù)字化超聲圖譜上都是由一定數(shù)目的像素點組合呈現(xiàn)，缺陷的位置、面積、距離等定量信息需要根據(jù)其強度區(qū)塊所包含像素點的數(shù)目來確定。根據(jù)GB/T 29460-2012規(guī)定的缺陷表征方法，可進一步通過軟件直接讀取。
[0102]本發(fā)明的特征在于將相控陣超聲檢測B掃描圖像數(shù)字化，即將圖像RGB值轉化為分析軟件可識別的聲壓強度建立二維矩陣，經(jīng)預處理后繪制出超聲檢測結果的數(shù)字化等高線圖像。
[0103]本發(fā)明的特征還在于所繪制的初始數(shù)字化圖像需要進一步優(yōu)化和分區(qū)，得到聲壓強度區(qū)塊，以便于軟件分析其聲學特征。
[0104]本發(fā)明的特征還在于確定了缺陷自動識別需要提取的聚乙烯電熔接頭缺陷超聲圖譜特征為形狀、位置、波幅、群集特征。
[0105]本發(fā)明的特征還在于提供了在相控陣超聲圖譜上識別電阻絲，孔洞缺陷，熔合面缺陷，特征線的判斷準則。
[0106]圖1顯示了基于模式識別的超聲相控陣檢測聚乙烯電熔接頭缺陷自動識別方法。下面結合具體實施例子對本發(fā)明的實現(xiàn)方法進行詳細表述。
[0107]具體實施案例1:
[0108]按照GB/T 29461-2012，對正常無缺陷的電熔接頭進行超聲相控陣檢測，輸出超聲圖像如圖2所示。在根據(jù)GB/T 29460-2012對該電熔接頭進行安全評定之前，首先需要進行缺陷識別。具體步驟為:
[0109](1)超聲圖譜數(shù)字化。提取超聲圖譜B-掃描圖像2 (尺寸固定407*312);建立圖片RGB值與聲壓強度的一一對應關系，根據(jù)標準色條插值結果得出聲壓強度對應的R、G、B曲線，用線性回歸法擬合對應曲線的三個分段線性函數(shù)，采用權重法確定不同像素點對應強度的計算公式，最終得到二維矩陣；利用RGB值識別焦點線(綠線)，取得焦點信息，然后刪除紅、黃、綠線(用線兩側的像素點RGB值取代)；通過等高線函數(shù)繪制初始圖像，如圖3所示。
[0110](2)超聲圖譜優(yōu)化和分區(qū)。選取圖譜感興趣區(qū)域(R0I)，主要是清除上方高強度干擾區(qū)。設定上下閾值jam_min、jam_max分別為110、20，計數(shù)red_mark = 0，強度矩陣每一列從上方向下遍歷，當強度大于jam_max，計數(shù)red_mark = red_mark+l，當出現(xiàn)強度小于jam_min時，若red_mark = 0則繼續(xù)向下遍歷，若red_mark> = 1，則本列數(shù)據(jù)此位置以上強度全部設置為0。
[0111]采用圖像二進制處理函數(shù)，將強度點分區(qū)成塊。設置兩個閾值red_id = 180和yellow_id = 150，可以認為分別對應紅色像素和黃色像素，255>red_id>yellow_id>0。強度矩陣中大于red_id處賦值1，小于red_id處賦值0，如此生成二值矩陣matrix_image_redo對matrix_image_red矩陣分別進行開閉運算，以濾除雜點，修整區(qū)塊邊緣。利用bwlabel函數(shù)對matrix_image_red矩陣進行分區(qū)。同理可以得到matrix_image_red矩陣，并完成分區(qū)。將兩個矩陣進行疊加，若某個matrix_image_yellow的1值區(qū)塊與matrix_image_red的1值區(qū)塊有重合區(qū)域，則保留matrix_image_red下對應的1值區(qū)塊，刪除matrix_image_yellow矩陣下的該1值區(qū)塊；若存在某個matrix_image_yellow的1值區(qū)塊與matrix_image_red的任意1值區(qū)塊不重合，則保留matrix_image_yellow矩陣下該1值區(qū)塊。如此疊加后，形成新的矩陣，再次進行二值化，矩陣不小于1的元素賦值為1，在此用bwlabel函數(shù)進行分區(qū)，每個區(qū)塊均為疑似電阻絲區(qū)域。兩次二值化并疊加的步驟用于避免漏掉回波強度相對較低的電阻絲信息，同時避免出現(xiàn)電阻絲圖像粘連。但同時可能出現(xiàn)將拖尾信號誤認為電阻絲的情況，需要在后續(xù)識別中進行濾除。將依據(jù)上述方法得到的所有區(qū)塊縱坐標求取平均值，以此平均值為中心選取101*312的區(qū)域作為ROI區(qū)域，結果如圖4所示，該區(qū)域包含電阻絲、特征線等用于判斷電熔缺陷的有效信息。
[0112](3)基于模式識別基本原理的闡述和相關特性的分析，利用數(shù)值方法對數(shù)字化超聲圖譜中強度區(qū)塊進行分解，提取圖形特征。將單一強度區(qū)塊中波高超過60%的像素點定義為黑，波高低于60%定義為白，黑色塊位置和高度與對應強度區(qū)塊位置和強度值一致，結果如圖5所示。進而提取簡化模型中缺陷形狀、位置、波幅、群集等特征，歸類所有缺陷信號的組合特征，結果如圖6所示。求出各區(qū)塊的中心坐標，區(qū)域面積，區(qū)域橫向跨度、縱向跨度等信息:每個區(qū)塊的中心坐標，為該區(qū)塊中所有像素點橫、縱坐標的平均值；區(qū)域面積為該區(qū)塊所含像素點個數(shù)；橫向、縱向跨度分別為該區(qū)塊橫、縱向最大像素個數(shù)。
[0113](4)基于本發(fā)明提出的各類缺陷在超聲圖譜的數(shù)字特征判斷準則，分析軟件對各強度區(qū)塊缺陷形狀、位置、波幅、群集等特征進行識別和匹配。具體而言:
[0114]確定恪合面區(qū)域位置，設定恪融面最小面積閾值min_surface_square = 150，和電阻絲最大面積閾值max_zone_square = 80，若某個區(qū)塊的區(qū)域面積大于max_zone_square，則將其自疑似電阻絲集合中移除。若其區(qū)域面積同時大于min_surface_square，則將其設為疑似熔融面區(qū)域，記錄其中心位置以及橫向跨度信息。內(nèi)外冷焊區(qū)與熔合面區(qū)域深度方向近似相等，R0I中心左側最遠處強度區(qū)塊為內(nèi)/外冷焊區(qū)，相應地，右側最遠處強度區(qū)塊為外/內(nèi)冷焊區(qū)。熔合面缺陷存在于內(nèi)外冷焊區(qū)之間。
[0115]在分區(qū)優(yōu)化后得到的簡化模型中(圖6)，軟件識別出14個區(qū)塊滿足電阻絲特征:在外冷焊區(qū)界面-4?-2mm位置；相鄰之間電阻絲波幅值相差在4.6dB以內(nèi)；所有電阻絲面積相差在30%以內(nèi)；長徑值相差在50%以內(nèi)；長徑短徑比值在2以內(nèi)；周向平方面積比值在