第23卷第1期无损检测Vol.23No.12001年1月NDTJan.2001信号处理专题综述超声无损检测与评价中的信号处理及模式识别刘镇清(同济大学声学研究所,上海200092)摘要:现代信号处理与模式识别技术在超声无损检测与评价中的作用愈来愈重要。超声检测信号处理技术可提高缺陷的检测与分类能力,并可表征材料的性能。对该技术的有效应用、潜能及进展作了综合评述,这对未来无损检测与评价中信号处理的研究是有益的。关键词:超声检测;评价;信号处理;模式识别;综述中图分类号:TG115.28+5;G202文献标识码:A文章编号:1000-6656(2001)01-0031-04SIGNALPROCESSINGANDPATTERNRECOGNITIONINULTRASONICNONDESTRUCTIVETESTINGANDEVALUATIONLIUZhen-qing(InstituteofAcousticsTongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Modernsignalprocessingandpatternrecognitionhavebeenplayinganincreasingimportantroleinultrasonicnondestructivetestingandevaluation.Areviewofprogressandcomparisonofpotentialtechniquesforeffectiveuseofultrasonicsignalprocessingtoimproveflawdetectionandclassificationandmaterialcharacterizationisprovided.ItishelpfulinfuturecontinuedresearchforNDT&Esignalprocessing.Keywords:Ultrasonictesting;Evaluation;Signalprocessing;Patternrecognition;Review编者按:信号处理在近一二十年得到迅猛发展,新方法、新手段层出不穷,其中有许多已被无损检测与评价工作者使用,取得了一定的成果。本专题综述介绍若干信号处理技术的基本原理及其在无损检测中的应用与研究进展,以期对国内该领域的科研与实践活动有促进作用。近二三十年来,微机技术、信息技术及微电子技业现场检测与智能化、数字化仪器的开发,直接推动术得到了飞速发展,以此带动了相关行业的进步。在国民经济的技术进步。无损检测技术领域,人们同样愈来愈多地采用信息超声无损检测信号处理与模式识别技术的目技术对检测手法、手段及仪器设备进行变革。作为无的[1]主要是①增强有用信号及改善信号质量,使以损检测中用途最广的超声技术,由于其检测频率一前很难获取的信息被检测出来。②对不同性质的缺般在兆赫数量级,20世纪六七十年代要使超声信号陷进行分类,达到定量检测的目的。另外,对超声波数字化,并进行信号处理是十分困难的。发射信号进行某种组合也可使特定的检测任务达到近年来,超声波信号的数字化和常规处理变得较佳效果,有时人们也将此归为超声信号处理类,本很方便,各种超声无损检测信号处理与模式识别技文对此不进行讨论,在此仅研究检测超声中信号的术层出不穷。一方面,国内外许多学术机构的前沿性后处理问题。从超声无损检测的动因及研究方法角科研工作及博士、硕士学位论文大量涉及该技术,为度看,一种是学术性、前瞻性的研究,提供的是方法该领域不断注入新的活力另一方面技术开发性机;,及实现的可能性,其技术方案在工业实际应用时可构及生产商及时将学术研究的创新性成果应用于工能尚需进一步加工与简化;另一种则是直接为工业收稿日期:2000-08-11生产服务及以仪器化为目的,这里要求处理方式简基金项目:国家自然科学基金资助项目(19604010)单、速度快,且尽可能地给使用者以方便。本文主要·31·刘镇清:超声无损检测与评价中的信号处理及模式识别从信号处理及模式识别两个目的着手,综述各种现类似是而非的问题,人们在近十年愈来愈多地采用代技术手段在此的应用成果,另外也简要介绍实现人工神经网络及模糊模式识别技术来进行判断[4]。信号处理的方式及途径。人工神经网络或模糊模式识别较适合于解决复杂且具有某些不确定性的问题。人工神经网络的运用需1目标信号的增强要首先进行训练,模糊模式识别技术则需要有反映超声检测时缺陷回波可能受到两方面的干扰,各种不同特征的先验知识,一旦具备这些条件,两种即①材料微结构的不均匀造成的散射,如粗晶奥氏手段能发挥