基于群體融合算法和小波交換的反卷積技術(shù)提高無(wú)縫不銹鋼管超聲無(wú)損檢測(cè)分辨率

   為了提高無(wú)縫不銹鋼管超聲無(wú)損檢測(cè)分辨率，提出一種基于群體融合算法和小波變換的廣譜反卷積新技術(shù)．在利用小波變換多分辨率分析能力對(duì)超聲反射回波信號(hào)消噪，并確定超聲反射系數(shù)位置集的基礎(chǔ)上，采用群體融合優(yōu)化算法求出相應(yīng)位置反射系數(shù)的幅值，從而消除畸變小渡的平滑作用，有效改善檢測(cè)分辨串，同時(shí)，該技術(shù)還突破傳統(tǒng)方法僅適合于超聲回波信號(hào)為平穩(wěn)、檢測(cè)噪聲為白色以及先驗(yàn)知識(shí)已知的場(chǎng)合應(yīng)用的局限性．計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)研究表明，與傳統(tǒng)反卷積技術(shù)相比，該方法能極大地提高超聲檢測(cè)的分辨宰，并體現(xiàn)出較強(qiáng)的廣諾適應(yīng)性和魯棒性．

    無(wú)縫不銹鋼管在石油化工、鍋爐容器制造等領(lǐng)域起著舉重輕重的作用．為了保證其性能，無(wú)縫不銹鋼管在出廠前都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)，超聲波檢測(cè)作為無(wú)損檢測(cè)的主要手段之一，如今在國(guó)內(nèi)外無(wú)縫銅管檢測(cè)方面占據(jù)著重要席位，利用超聲對(duì)無(wú)縫銅管檢測(cè)時(shí)，由于超聲探頭接收到的回波信號(hào)受到畸變小波的平滑作用以及噪聲的影響，導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)域分辨宰較低．如果鋼管近表面存在缺陷，此時(shí)管內(nèi)外表面回波將與缺陷回波混疊在一起，在這種情況下，無(wú)法簡(jiǎn)單的從回波信號(hào)中辨識(shí)出缺陷回波．而近表面缺陷又往往是鋼管在使用過(guò)程中出現(xiàn)失效導(dǎo)致事故的主要因素之一．因此，有必要消除反射回波信號(hào)中換能器特性，換能器與介質(zhì)問(wèn)耦合狀況及噪聲的影響，突出包含待檢對(duì)象特性信息的回波信號(hào)，提高超聲檢測(cè)的分辨率．反卷積技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)這一目的的方法之一．

    目前，已提出許多行之有效的反卷積方法，并在超聲檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用．其中應(yīng)用最成熟的當(dāng)屬Wiener濾波法，但該方法需對(duì)待處理的信號(hào)做出滿足廣義平穩(wěn)過(guò)程的假設(shè)，而且需要知道反射系數(shù)分布函數(shù)和畸變小波的相關(guān)函數(shù)或功率譜（即需要先驗(yàn)知識(shí)），只在較高的信噪比條件下方可得到較理想的反卷積結(jié)果，限制了此類方法的適用范圍．為此，本文將粒子群蟻群融合算法和小波變換多分辨分析能力運(yùn)用到反卷積技術(shù)中，發(fā)展了一種既具有粒子群算法的全局搜索能力和蟻群算法的局部搜索能力，又具有小波變換空間多分辨率分析特性等優(yōu)點(diǎn)的反卷積新方法．

    浙江至德鋼業(yè)有限公司根據(jù)無(wú)縫不銹鋼管超聲無(wú)損檢測(cè)的實(shí)際需求，充分利用小波變換多分辨率分析特性和群體融合算法高度并行性、自適應(yīng)性、收斂速度快等強(qiáng)大的優(yōu)化計(jì)算能力，發(fā)展了一種基于小波變換和群體融合算法的反卷積新方法．該方法不僅具有比傳統(tǒng)反卷積技術(shù)更高的分辨率改善能力，還表現(xiàn)出較強(qiáng)的普適性，大大提高了無(wú)縫不銹鋼管超聲檢測(cè)的分辨率，并且有望進(jìn)一步推動(dòng)超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)更可靠和更廣泛地應(yīng)用。