试件表面缺陷的磁光联合检测方法、系统和装置与流程

本申请涉及无损检测，更具体地，涉及一种试件表面缺陷的磁光联合检测方法、系统、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、钢材作为一种重要的工业原料，广泛应用于建筑、机械、运输等多个领域，但在钢材的生产和加工过程中，容易受到环境中的不良因素影响，从而在钢材表面形成细小裂纹等缺陷。交流漏磁检测方法是一种常用的无损检测方法，可以在不破坏被测试件的情况下对其进行检测。

2、然而，在进行交流漏磁探伤研究的过程中发现，被测钢材表面形貌对缺陷信号的信噪比有很大影响。粗糙表面的波动会改变被测钢材表面附近的磁场分布，随着表面粗糙度的增加，背景磁场噪声变大，对缺陷信号产生干扰。由于背景磁场噪声与缺陷信号的频率相似，导致背景磁场噪声很难滤除，因此，这种交流漏磁检测方法仍然存在无法实现表面形貌复杂的钢材表面的缺陷检测的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种试件表面缺陷的磁光联合检测方法、系统、装置、计算机设备及存储介质，能够实现对表面形貌复杂的试件表面的缺陷检测，提高缺陷检测的准确性。

2、为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种试件表面缺陷的磁光联合检测方法，该方法包括：

3、对试件表面的目标区域进行3d建模，生成试件的表面形貌数字模型；

4、对试件的表面形貌数字模型的仿真区域进行漏磁场有限元计算，获取预设时间段内的背景漏磁信号，仿真区域与目标区域相对应，背景漏磁信号是目标区域的漏磁信号的仿真值；

5、获取预设时间段内的检测漏磁信号，检测漏磁信号是目标区域的漏磁信号的测量值；

6、从检测漏磁信号中去除背景漏磁信号，获取预设时间段内消噪后的检测信号；

7、根据预设时间段内消噪后的检测信号，确定目标区域有无缺陷。

8、进一步地，根据预设时间段内消噪后的检测信号，确定目标区域有无缺陷，包括提取预设时间段内消噪后的检测信号中每个时刻所对应的每个信号的峰值；在至少有一个信号的峰值大于阈值的情况下，确定目标区域有缺陷；否则，确定目标区域无缺陷。

9、进一步地，对试件表面的目标区域进行3d建模，生成试件的表面形貌数字模型，包括获取试件表面的目标区域的点云数据；根据点云数据，对试件表面的目标区域进行3d建模，生成试件的表面形貌数字模型。

10、进一步地，获取试件表面的目标区域的点云数据，包括通过3d激光成像仪，按照预设扫描步距，对试件表面的目标区域进行扫描，获取试件表面的目标区域的点云数据。

11、进一步地，获取预设时间段内的检测漏磁信号，包括通过漏磁检测探头中的激励线圈，在预设时间段内对试件表面施加交流磁化场，形成真实漏磁场，真实漏磁场的磁场分布情况和仿真漏磁场的磁场分布情况相同，仿真漏磁场是对仿真区域进行漏磁场有限元计算时的漏磁场；通过漏磁检测探头中的接收线圈，检测预设时间段内目标区域的漏磁信号，获取预设时间段内的检测漏磁信号。

12、进一步地，漏磁检测探头具有柔性特性。

13、按照本发明的第二个方面，还提供了一种试件表面缺陷的磁光联合检测系统，其包括：试件固定装置、3d激光成像仪、漏磁检测探头和计算机设备，漏磁检测探头集成有激励线圈和接收线圈，3d激光成像仪和漏磁检测探头均固定在试件的背板上，并分别与计算机设备通过网络连接通信；

14、试件固定装置，其被配置为固定试件；

15、3d激光成像仪，其被配置为按照预设扫描步距，对试件表面的目标区域进行扫描，获取试件表面的目标区域的点云数据，并将点云数据传输至计算机设备；

16、漏磁检测探头中的激励线圈，其被配置为在预设时间段内对试件表面施加交流磁化场，形成真实漏磁场，真实漏磁场的磁场分布情况和仿真漏磁场的磁场分布情况相同，仿真漏磁场是对仿真区域进行漏磁场有限元计算时的漏磁场；

17、漏磁检测探头中的接收线圈，其被配置为检测预设时间段内目标区域的漏磁信号，获取预设时间段内的检测漏磁信号，并将预设时间段内的检测漏磁信号传输至计算机设备；

18、计算机设备，其被配置为执行上述任一项方法的步骤。

19、按照本发明的第三个方面，还提供了一种试件表面缺陷的磁光联合检测装置，其包括：

20、生成模块，其被配置为对试件表面的目标区域进行3d建模，生成试件的表面形貌数字模型；

21、获取模块，其被配置为对试件的表面形貌数字模型的仿真区域进行漏磁场有限元计算，获取预设时间段内的背景漏磁信号，仿真区域与目标区域相对应，背景漏磁信号是目标区域的漏磁信号的仿真值；

22、获取模块，其还被配置为获取预设时间段内的检测漏磁信号，检测漏磁信号是目标区域的漏磁信号的测量值；

23、获取模块，其还被配置为从检测漏磁信号中去除背景漏磁信号，获取预设时间段内消噪后的检测信号；

24、确定模块，其被配置为根据预设时间段内消噪后的检测信号，确定目标区域有无缺陷。

25、按照本发明的第四个方面，还提供了一种计算机设备，其包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，存储单元存储有计算机程序，当计算机程序被处理单元执行时，使得处理单元执行上述任一项方法的步骤。

26、按照本发明的第五个方面，还提供了一种存储介质，其存储有由计算机设备执行的计算机程序，当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述任一项方法的步骤。

27、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

28、(1)本发明提供的试件表面缺陷的磁光联合检测方法，通过分别获取预设时间段内试件表面的背景漏磁信号和检测漏磁信号，从检测漏磁信号中去除背景漏磁信号，能够获得预设时间段内消噪后的检测信号，该检测信号主要反映目标区域中的微裂纹和狭窄凹陷的区域，从而能够减少或消除试件表面的粗糙程度对检测漏磁信号的干扰，从而达到实现对表面形貌复杂的试件表面的缺陷检测的目的，解决了由表面形貌复杂引起的复杂噪声问题，提升了在复杂形貌铁磁性材料表面的微细裂纹检测能力。

29、(2)采用本发明提供的试件表面缺陷的磁光联合检测系统，通过联合3d激光成像技术和交流漏磁检测技术(即磁光联合)，能够有效解决由于试件表面形貌复杂造成的检测信号信噪比低的问题，提高了在表面形貌复杂的试件表面微裂纹的检测能力，检测效率高、检测精度高。并且，采用自动化操作流程，生成消噪后的检测信号，通过上位机系统对数据进行分析处理，无需人工干预，提高了检测效率和检测精度，同时也降低了人力成本。

技术特征：

1.一种试件表面缺陷的磁光联合检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设时间段内消噪后的检测信号，确定所述目标区域有无缺陷，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对试件表面的目标区域进行3d建模，生成试件的表面形貌数字模型，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取试件表面的目标区域的点云数据，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述预设时间段内的检测漏磁信号，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述漏磁检测探头具有柔性特性。

7.一种试件表面缺陷的磁光联合检测系统，其特征在于，所述系统包括试件固定装置、3d激光成像仪、漏磁检测探头和计算机设备，所述漏磁检测探头集成有激励线圈和接收线圈，所述3d激光成像仪和漏磁检测探头均固定在试件的背板上，并分别与所述计算机设备通过网络连接通信；

8.一种试件表面缺陷的磁光联合检测装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，其存储有由计算机设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在所述计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种试件表面缺陷的磁光联合检测方法、系统、装置、计算机设备及存储介质。该方法包括对试件表面的目标区域进行3D建模，生成试件的表面形貌数字模型；对试件的表面形貌数字模型的仿真区域进行漏磁场有限元计算，获取预设时间段内的背景漏磁信号，仿真区域与目标区域相对应，背景漏磁信号是目标区域的漏磁信号的仿真值；获取预设时间段内的检测漏磁信号，检测漏磁信号是目标区域的漏磁信号的测量值；从检测漏磁信号中去除背景漏磁信号，获取预设时间段内消噪后的检测信号；根据预设时间段内消噪后的检测信号，确定目标区域有无缺陷。采用本方法能够实现对表面形貌复杂的试件表面的缺陷检测。

技术研发人员：康宜华,陈彦廷,刘伶书
受保护的技术使用者：武汉华宇一目检测装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14