一种基于dac曲线的超声波c扫描成像方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于超声波无损检测领域，涉及一种基于DAC曲线的超声波C扫描成像方 法。
【背景技术】
[0002] 超声波C扫描成像方法是以工件检测时超声探测范围内与声束传播方向垂直的 断面回波信息进行调制成像，该方法能够使缺陷的位置和尺寸直观地显示出来，进而可对 缺陷进行定性和定量分析。但是传统的C扫描成像方法，如中国专利申请号201410305302. X中提出一种环形锻件自动超声波C扫描检测系统，直接将采集到的回波信息以灰度的形 式连续显示出来，未对缺陷与探头之间对回波强度的影响进行考虑，且缺陷检测结果需对C 扫描图像进行分析与处理，才能获得缺陷的面积并判定工件是否合格，实际操作起来复杂， 对人员图像方面知识要求较高。
[0003] 目前缺陷面积判定时主要采用的方法为阈值法，如无损检测2014年第二期公开 的钎焊超声C扫描图像缺陷面积计算方法，对缺陷结果进行评定时，运用了多种不同阈值 选取方法分割图形计算缺陷面积，其存在缺陷当量需要经过像素与实际尺寸转换，显示不 直观等问题，实际检测效率不高，不便于现场应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于DAC曲线的超声波C扫描成像方法，以补偿材料 衰减、近场效果等因素对回波强度的影响，解决超声C扫描图像形成后图像处理过程复杂、 当量尺寸显示不直观的技术问题。。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于DAC曲线的超声波C扫描成像方法， 具体步骤如下：
[0006] 步骤1、选取与被检工件材料相同的试块，且所述试块具有3个以上同孔径、不同 深度的缺陷。
[0007] 步骤2、确定DAC曲线模式及曲线拟合方法，采集不同深度缺陷的回波波幅、声程 数据，根据上述选择的DAC曲线模式及曲线拟合方法将不同深度缺陷的回波波幅、声程数 据进行拟合，完成DAC曲线。
[0008] 步骤3、用带有扫查装置的超声探伤系统对被检工件进行扫查，将超声探伤系统所 获取到的超声回波信号与DAC曲线相应声程处的高度做比较，对C扫描像素值进行设定，再 结合扫查装置所处位置，生成C扫描图像。
[0009] 所述步骤3中的C扫描像素值设定方法为：根据检测到的超声回波信号声程和波 幅信息，与所拟合DAC曲线相应声程处的高度进行比较，确定回波所在的DAC曲线区间，得 出两者dB差值，根据回波所在的DAC曲线区间的像素值或两者dB差值进行像素值调制。 [0010] 本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1)本发明利用了 DAC曲线，可以补偿 材料衰减、近场效果、表面粗糙等因素对回波强度的影响。
[0011] ⑵本发明根据回波信息与所制作DAC曲线的比较结果确定C扫描图像相应位置 的像素值，可不用进行像素尺寸转换，直观的显示出缺陷的当量范围，便于现场检测，提高 了工件检测时的效率。
[0012] (3)本发明在实际应用中不需要繁琐的后续图像处理，不要求检测人员具备图像 处理基础，在工业及国防生产中的锻件无损检测方面都有积极的作用和广泛的应用前景。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明一种基于DAC曲线的超声波C扫描成像方法的方法流程图。
[0014] 图2是本发明的实施例一中利用Cubic Hermite插值法所生成的自定义模式DAC 曲线示意图。
[0015] 图3是本发明的实施例一中图2所示的DAC曲线拟合系数图表。
[0016] 图4是本发明的实施例一中的像素颜色值确定流程图。
[0017] 图5是本发明的实施例一所形成的超声波C扫描图像，其中（a)为对比用的常规 C扫描检测图，（b)为本方法所获得的C扫描图像。
[0018] 图6是本发明的实施例二中利用样条插值法所生成的ASME模式DAC曲线示意图。
[0019] 图7是本发明的实施例二图6所示的DAC曲线拟合系数图表。
[0020] 图8是本发明的实施例二所形成的超声波C扫描图像，其中（a)为对比用的常规 C扫描检测图，（b)为本方法所获得的C扫描图像。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0022] 结合图1，一种基于DAC曲线的超声波C扫描成像方法，具体步骤如下：
[0023] 步骤1、选取与被检工件材料相同的试块，且所述试块具有3个以上同孔径、不同 深度的缺陷。
[0024] 步骤2、确定DAC曲线模式及曲线拟合方法，采集不同深度缺陷的回波波幅、声程 数据，根据上述选择的DAC曲线模式及曲线拟合方法将不同深度缺陷的回波波幅、声程数 据进行拟合，完成DAC曲线。
[0025] 步骤3、用带有扫查装置的超声探伤系统对被检工件进行扫查，将超声探伤系统所 获取到的超声回波信号与DAC曲线相应声程处的高度做比较，对C扫描像素值进行设定，再 结合扫查装置所处位置，生成C扫描图像。
[0026] 所述步骤3中的C扫描像素值设定方法为：根据检测到的超声回波信号声程和波 幅信息，与所拟合DAC曲线相应声程处的高度进行比较，确定回波所在的DAC曲线区间，得 出两者dB差值，根据回波所在的DAC曲线区间的像素值或两者dB差值进行像素值调制。
[0027] 实施例一
[0028] 一种基于DAC曲线的超声波C扫描成像方法，具体步骤如下：
[0029] 步骤1、选取与被检工件材料相同的试块，且试块具有3个以上同孔径、不同深度 的缺陷：
[0030] 被检工件的材料为铝合金为例，首先选取铝合金材料的试块，试块平底孔的当量 为I. 2mm，且平底孔为规则反射体，平底孔具有8个不同深度，分别2. 5mm、7. 5mm、30mm、 50mm、70mm、90mm、110mm、120mm〇
[0031] 步骤2、确定DAC曲线模式及曲线拟合方法，采集不同深度缺陷的回波波幅、声程 数据，根据上述选择的DAC曲线模式及曲线拟合方法将波幅、声程数据进行拟合，完成DAC 曲线：
[0032] DAC曲线具有多种类型，即ASME、ASME-III、JIS、20-80定量规范模式以及自定义 模式，本例选取自定义模式，即选用评定线dB值为-15,该处当量为0. 5mm，定量线dB值为 0,该处当量值为I. 2mm，判废线dB值为+9,该处当量为I. 5mm，采用Hermite插值法对曲线 进行拟合，DAC曲线最终拟合结果如图2所示，自上而下分别是判废线、定量线、评定线。曲 线拟合完成后，以拟合系数的方式对曲线进行保存，其拟合系数如图3所示，其格式为：
[0033] DAC所取点数为N，系数数组将包含N-I行Hermite插值多项式系数