【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接质量检测方法及系统，尤其是一种基于图像的焊接质量检测方法及系统。
技术介绍
1、超声波检测作为一种非破坏性检测技术，在焊接件质量评估领域具有广泛的应用，其基本原理是：利用超声波在材料中传播时遇到缺陷会发生反射、散射等特性，通过接收并分析这些反射回来的超声波信号，以判断焊接件内部是否存在缺陷以及存在缺陷时的缺陷程度；因此，基于超声波检测焊接件焊接质量时，需向焊接件发射超声波并接收反射回来的信号，此后，可根据接收的超声波反射信号，能够非破坏性地评估焊接质量。
2、随着工业制造的日益精细化和复杂化，传统的超声检测系统逐渐暴露出精度不足等问题，主要体现在：对于反射信号的处理和分析方法相对简单，无法提供更为准确的焊接质量评估结果，因此，如何提高焊接质量的评估结果是目前急需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于图像的焊接质量检测方法及系统，其基于焊件目标区域图像进行焊接质量检测，能有效提高对焊接质量检测的精度以及效率。
2、按照本专利技术提供的技术方案，一种基于图像的焊接质量检测方法，所述焊接质量检测方法包括：
3、获取焊接件目标区域的焊件目标区域图像，并获取与所述焊件目标区域图像对应的超声波反射基本信息，其中，所述超声波反射基本信息至少包括若干焊件超声波反射基本信号；
4、对获取的超声波反射基本信息进行预处理，以在预处理后生成超声波反射目标信息，所述超声波反射目标信息包
5、对超声波反射基本信息预处理时，包括对每个焊件超声波反射基本信号依次进行的信号对齐处理以及信号截取处理，
6、经信号对齐处理，使得所有焊件超声波反射基本信号依照选择的对齐基准点对齐；
7、经信号截取处理，截去焊件超声波反射基本信号内所包含由焊接件表面反射形成的超声波反射信息，并在信号截取后生成焊件超声波反射目标信号；
8、基于超声波反射目标信息，生成目标ppv直方图，并至少基于所生成的目标ppv直方图进行加点统计分析，以基于加点统计分析生成均值方差统计信息；
9、对生成的均值方差统计信息，利用预先配置形成的焊接质量评价模型对上述焊接件目标区域进行焊接质量评价，以生成焊接件焊接质量评价信息。
10、对超声波反射基本信息内的焊件超声波反射基本信号进行信号对齐处理时，所述信号对齐处理方法包括：
11、基于对焊接件目标区域进行超声波扫描时的超声波发射频率，生成模版信号，其中，模版信号的信号频率与超声波发射频率相一致；
12、将焊件超声波反射基本信号分别与模版信号进行相关计算，以确定每个焊件超声波反射基本信号的相关系数以及最大相关系数的位置；
13、提取焊接件目标区域的中心点，并将所述中心点对应焊件超声波反射基本信号的最大相关系数位置作为对齐基准点；
14、对焊件超声波反射基本信号，将焊件超声波反射基本信号的最大相关系数位置对齐至对齐基准点，以将所有的焊件超声波反射基本信号对齐。
15、生成模版信号时，包括：
16、基于超声波发射频率生成预设周期同频的正弦波基本信号，并基于正弦波基本信号生成正弦波目标信号，其中，将正弦波目标信号与高斯窗点乘后生成正弦波目标信号，高斯窗的点数与正弦波基本信号的采样点数相一致；
17、对正弦波目标信号与焊件超声波反射基本信号进行最值对齐处理，以在最值对齐处理后形成模版信号。
18、对正弦波目标信号与焊件超声波反射基本信号进行最值对齐处理，以在最值对齐后形成模版信号时，包括：
19、计算正弦波目标信号的有效信号长度，并基于所计算的有效信号长度配置搜索窗口；
20、提取一焊件超声波反射基本信号，并利用搜索窗口搜索所述焊件超声波反射基本信号的最强信号区域；
21、确定正弦波目标信号的最值位置以及焊件超声波反射基本信号最强信号区域的最值位置，并基于所确定的最值位置对齐；
22、基于最值位置对齐后的正弦波目标信号，生成模版信号。
23、信号截取时，包括：
24、获取焊接件目标区域的厚度，并基于所获取的厚度生成每个焊件超声波反射基本信号的信号截取点位置，其中，w1=w2+2*fs*d/v，w1为焊件超声波反射基本信号的截取点位置，w2为焊件超声波反射基本信号的对齐点位置，fs为焊件超声波反射基本信号的采样频率，d为焊接件目标区域的厚度，v为超声波在焊接件目标区域的传播声速；
25、对每个焊件超声波反射基本信号，将所述截取点位置之前的超声波反射信息截除，并在截除后生成焊件超声波反射目标信号。
26、当焊接件目标区域仅包括焊接区域时，基于目标ppv直方图进行加点统计分析时，包括：
27、对超声波反射目标信息内的焊件超声波反射目标信号，计算每个焊件超声波反射目标信号的ppv值，并对所有的ppv值进行幅值归一化，以在幅值归一化后，得到相应的归一化ppv值；
28、基于所有的归一化ppv值，以生成均值方差统计ppv直方图；
29、至少基于均值方差统计ppv直方图进行加点统计分析，以生成均值方差统计信息。
30、焊接件目标区域还包括非焊接区域时，则基于焊接区域的焊件超声波反射目标信号生成均值方差统计ppv直方图，同时，基于焊接件目标区域的超声波反射目标信号，生成灰度统计直方图，其中，
31、基于焊接件目标区域的超声波反射目标信号，包括：
32、基于所有焊件超声波反射目标信号的ppv值，统计生成全域ppv直方图，且基于焊接区域的焊件超声波反射目标信号的ppv值，统计生成均值方差统计ppv直方图；
33、对全域ppv直方图进行裁剪，以去除非焊接区域的ppv统计信息，且基于裁剪后的ppv直方图形成灰度统计直方图；
34、基于灰度统计直方图进行ppv灰度统计时，基于灰度统计直方图生成对应的直方图包络曲线，
35、基于直方图包络曲线进行ppv灰度统计，以生成灰度统计信息。
36、对灰度统计ppv直方图进行ppv灰度统计时，所述灰度统计信息的统计因子至少包括直方图包络曲线下降侧的下降斜率、直方图包络曲线的幅值最大值以及直方图包络曲线面积占比；
37、对均值方差统计ppv直方图进行加点统计分析时，均值方差统计信息的统计因子包括变异系数、σ下界到σ上界之间的数据点统计值占数据点总数量的比例、生成箱线图的箱子平均宽度、p-λ和p+λ之间的数据点统计值占数据点总数量的比例，其中，p为均值方差统计ppv直方图中的峰值点，λ为选取阈值。
38、对预先配置的焊接质量评价模型，则有：
39、，
40、其中，为焊接质量评价信息，为灰度统计信息、均值方差统计信息相应的统计因子，为灰度统计信息与均值方差统计信息的统计因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，所述焊接质量检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，对超声波反射基本信息内的焊件超声波反射基本信号进行信号对齐处理时，所述信号对齐处理方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，生成模版信号时，包括：
4.根据权利要求3所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，对正弦波目标信号与焊件超声波反射基本信号进行最值对齐处理，以在最值对齐后形成模版信号时，包括：
5.根据权利要求1所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，信号截取时，包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，当焊接件目标区域仅包括焊接区域时，基于目标PPV直方图进行加点统计分析时，包括：
7.根据权利要求6所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，焊接件目标区域还包括非焊接区域时，则基于焊接区域的焊件超声波反射目标信号生成均值方差统计PPV直方图，同时，基于焊接件目标区域的超声波反射目标信号，生
8.根据权利要求7所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，对灰度统计PPV直方图进行PPV灰度统计时，所述灰度统计信息的统计因子至少包括直方图包络曲线下降侧的下降斜率、直方图包络曲线的幅值最大值以及直方图包络曲线面积占比；
9.根据权利要求8所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，对预先配置的焊接质量评价模型，则有：
10.一种基于图像的焊接质量检测系统，其特征是，包括焊接质量检测装置，其中，对任一焊接件进行焊接质量检测时，焊接质量检测装置采用上述权利要求1~权利要求9中任一项所述的焊接质量检测方法进行焊接质量检测，以生成焊接件焊接质量评价信息。
...【技术特征摘要】
1.一种基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，所述焊接质量检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，对超声波反射基本信息内的焊件超声波反射基本信号进行信号对齐处理时，所述信号对齐处理方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，生成模版信号时，包括：
4.根据权利要求3所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，对正弦波目标信号与焊件超声波反射基本信号进行最值对齐处理，以在最值对齐后形成模版信号时，包括：
5.根据权利要求1所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，信号截取时，包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于图像的焊接质量检测方法，其特征是，当焊接件目标区域仅包括焊接区域时，基于目标ppv直方图进行加点统计分析时，包括：
7.根据权利要求6所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：易柳妗，曲荣召，金程，安普岩，周宇，
申请(专利权)人：无锡领声科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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