Page 34 - 《应用声学》2022年第4期

532 2022 年 7 月

利用 Canny 算子从原始全聚焦图像提取候选 像的量化误差∆H：
′
区域，结果如图6所示。 ∆H = |S − S| × 100%, (11)
S
0 0 0 0
其中，S 和 S 分别为成像图像中缺陷面积和仿真
′
模型中的缺陷面积。由式 (11) 可求得直线槽缺陷
10 10 TFM 成像的量化误差为 21.3%，去伪影后的量化误
mm -10 mm -10 差为17.5%；横通孔缺陷的TFM成像的平均量化误
差为26.3%，去伪影后的平均量化误差为21.5%。
20 20
0 0 0

30 -20 30 -20
4 8 12 16 4 8 12 16
mm mm
10 10
(a) តڱĈ (b) តڱĉ
mm mm -10
图 5 不同试块原始 TFM 成像效果
Fig. 5 Original TFM imaging effect of different 20 20
block

30 30 -20
ᄰጳയጸ1
4 8 12 16 4 8 12 16
ᄰጳയጸ2 mm mm
ᤰߘጸ1
(a) តڱĈ (b) តڱĉ
ᤰߘጸ2
图 7 不同缺陷剔除伪影效果图
ᤰߘጸ3
Fig. 7 Comparison of effects before and after re-
ᤰߘጸ4 moving artifacts from different defects
为了验证不同大小缺陷成像的去伪影效果，在
图 3(b) 的基础上改变通孔直径，设置多个不同直径
(a) តڱĈ (b) តڱĉ 的通孔缺陷试块，其参数如表1所示。

图 6 Canny 算子提取图像处理候选区域 表 1 仿真试验横通孔缺陷参数设置
Fig. 6 Canny operator extracts candidate regions Table 1 Defect parameter setting of hor-
for image processing izontal through hole in simulation test
对提取的区域进行分组，有直线槽缺陷的试块
(单位: mm)
的图像候选区域可分为 2 组，有通孔类缺陷的试块
试块编号 2 # 3 # 4 # 5 #
的图像候选区域可分为4 组，如图6所示。对于各组
中不同区域的平均声强相差不大部分，无法直接通 III ϕ1.5 ϕ1.5 ϕ1.5 ϕ1.5
过图像强度判别是否为伪影，可通过有效等声程线 IV ϕ1 ϕ1.5 ϕ1.5 ϕ1.5
相交个数来判定是否为伪影；对于各组中不同区域 V ϕ1.5 ϕ1 ϕ1 ϕ1
的平均声强相差 −6 dB 的部分，可用声强分布和有 VI ϕ2 ϕ2 ϕ2 ϕ2
效等声程线相交数目同时判定规则直接对伪影进 每个试块不同大小的通孔类缺陷成像效果如
行识别，进而达到剔除伪影的目的。通过以上伪影 图 8 所示，通过与 TFM 成像图对比，可以发现其伪
剔除法则对图5不同缺陷 TFM图像进行处理，结果 影剔除效果均得到明显改善。4个试块的TFM成像
如图 7 所示，表明论文中提出的方法将等声程线产 的平均量化误差为 21.3%，去伪影后的平均量化误
生的伪影进行了有效剔除。 差为16.9%。
为度量缺陷的量化精度，统计各图像候选区不 为了分析该方法在噪声条件下的鲁棒性，更贴
小于该区域最大幅值 6 dB 的像素面积大小，并将其 近实际信号，在试块III的全矩阵中回波信号中分别
与仿真试块模型中的缺陷大小进行对比，可得到成 加入不同强度的高斯白噪声。