针对超声检测缺陷信号带有的干扰噪声严重影响信号提取和缺陷定位准确性的问题, 利用基于遗传优化和稀疏分解相结合的算法提取超声缺陷信号。该算法利用遗传算法来寻优匹配追踪算法中的多参数; 并采用与超声信号最优匹配的Gabor原子库, 达到自适应的匹配超声回波信号, 从而大大降低了稀疏分解算法的复杂度。分别对仿真和实际超声缺陷信号进行试验, 并与小波去噪方法进行比较。结果表明, 该方法能够在噪声背景下更有效地提取缺陷信号。

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科研成果与学术交流

收稿日期

2009/1/15

作者单位

齐爱玲:西安科技大学, 西安 710054
马宏伟:西安科技大学, 西安 710054
张小艳:西安科技大学, 西安 710054

备注

齐爱玲(1972-), 女, 博士研究生, 副教授, 研究方向为信号处理, 智能检测与控制。

引用该论文:

QI Ai-Ling,MA Hong-Wei,ZHANG Xiao-Yan.Application of Ultrasonic Defect Extraction Based on Genetic Optimization Algorithm[J].Nondestructive Testing,2010,32(1):9～13
齐爱玲,马宏伟,张小艳.遗传优化的稀疏分解算法在超声缺陷提取中的应用[J].无损检测,2010,32(1):9～13

参考文献

【1】

Selesnick I W, Baraniuk R G, Kingsbury N G. The dual-tree complex wavelet transform[J]. IEEE Signal Processing Magazine, 2005, (12): 123-145.

【2】

张荣标, 胡海燕, 冯友兵.基于小波熵的微弱信号检测方法研究[J].仪器仪表学报, 2007, 28(11): 2078-2084.

【3】

QI Ai-ling, MA Hong-wei, LIU Tao. Study on signal denoising in casting ultrasonic testing based on translation invariant[C]// 17th World Conference on Non-Destructive Testing, 上海: 中国机械工程学会无损检测分会, 2008.

【4】

Mallat S, Zhang Z. Matching pursuit with time-frequency dictionaries[J]. IEEE Trans on Signal Processing, 1993, 41(12): 3397-3415.

【5】

Elad M, Aharon M. Image denoising via sparse and redundant representations over learned dictionaries[J]. IEEE Trans on Image Processing, 2006, 15(12): 3736-3745.

【6】

尹忠科, 王建英, Vandergheyns P.基于GA和原子特性的信号稀疏分解[J].铁道学报, 2005, 27(3): 58.

【7】

Zhang G-M, Harvey DM, Braden DR. Advanced acoustic micro imaging using sparse signal representation for the evaluation of microelectronic packages[J]. IEEE Trans Adv Packag, 2006, 29(2): 271-83.

【8】

Ferrando SE, Kolasa LA, Kovacevic N. A flexible implementation of matching pursuit for gabor dictionaries[J]. ACM Trans Math Software, 2002, 28(3): 337-353.

【9】

Zhang Chunmei, Yin Zhongke, Chen Xiang-dong. Signal overcomplete representation and sparse decomposition based on redundant dictionaries[J]. Chinese Science Bulletin, 2005, 50(23): 2627-2677.

【10】

Davis L. Hand book of Genetic Algorithms[M]. New York: Van No Strand Reinhold, 1991.

【11】

王东署, 张文丙.基于遗传算法的机器人最优测量构型研究[J].中国机械工程, 2008, 19(3): 262-266.

【12】

Brcich R F, Iskander D R, Zoubir A M. The stability test for symmetric alpha-stable distributions. IEEE Trans on Signal Processing, 2005, 53(3): 977-986.

【13】

马宏伟, 黄良兵, 杜功儒.超声检测虚拟仪器研究[J].仪器仪表学报, 2005, 26(8): 436-438.