【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配件质量检测，具体涉及一种光机铸铁配件质量检测方法及系统。
技术介绍
1、随着工业技术的迅猛进步，光机铸铁配件在机械制造、航空航天及汽车制造等多个关键领域的应用范围持续扩大。光机铸铁配件扮演着至关重要的结构支撑与功能实现角色，其质量水平直接关系到最终产品的可靠性与安全性。因此，对光机铸铁配件实施更为严格的质量检测已成为行业共识与迫切需求。在无损检测技术日新月异的今天，超声波探伤技术凭借其高灵敏度、高分辨率及非破坏性的独特优势，现已成为检测光机铸铁配件内部缺陷的首选方法。其中，底面多次回波法作为一种先进的超声波探伤技术，能够精准地识别出光机铸铁配件内部的裂纹、气孔、夹杂物等多种缺陷。
2、然而，在实际应用中，采用底面多次回波法对光机铸铁配件进行超声探测时，传统的人工观察方式存在诸多挑战。当铸件内部存在复杂缺陷时，这些缺陷会反射和散射部分声能，导致底波时间间隔出现偏差，衰减增大，并伴随缺陷回波的出现。这种情况下，底波波峰时间间隔的偏差可能引发对整个回波段实际波程的误判。尽管理论上无论是缺陷还是底面导致的回波，其频率均基于探头及超声波波速决定，但在复杂缺陷存在的情况下，多种回波信号会在时间和空间上发生叠加。特别是在电磁干扰等噪声信号的影响下，这种叠加会导致信号频率特性发生变化，尤其是在信号强度或到达探头时间存在差异时，问题尤为突出。传统的处理方法，如通过经验模态分解（empirical mode decomposition，emd）后，再采用小波阈值滤波对默认高频分量进行固定阈值滤波，在面对上述复杂情况时可能
技术实现思路
1、为了解决现有技术在检测光机铸铁配件时效果不佳的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种光机铸铁配件质量检测方法，所采用的技术方案具体如下：
2、获取待检测光机铸铁配件的待检测信号以及标准光机铸铁配件的标准探测信号，基于所述待检测信号的待检测频谱图以及所述标准探测信号的标准频谱图来获取初步复杂因子；
3、对所述待检测信号进行emd处理来获取至少两个imf分量，并对所述imf分量进行希尔伯特变换之后，判断在所述待检测信号中，幅值非0的波程的相邻波程的幅值是否为0，若否，则为同一连续波程段，以每一所述连续波程段为基础，提取对应的所述imf分量中的连续段，将所述连续段内每一所述imf分量的标准差的归一化值作为能量占比度，根据所述能量占比度来获取当前所述连续段的能量分布偏差因子；
4、通过acf模型获取所述imf分量在预设滞后数内的最大周期，并根据所述最大周期来对所述imf分量进行分段，采用dtw算法对任意两分段进行匹配来获取匹配相似度，根据所述匹配相似度以及所述imf分量的最大周期来获取所述imf分量的周期完整因子；
5、根据所述初步复杂因子、所述能量分布偏差因子以及所述周期完整因子来获取小波阈值；
6、根据所述小波阈值来对所述待检测信号进行滤波，并通过所述希尔伯特变换重构滤波后的所述待检测信号，识别所述待检测信号底部波峰的衰减指数来判断所述待检测光机铸铁配件的质量。
7、进一步地，基于所述待检测信号的待检测频谱图以及所述标准探测信号的标准频谱图来获取初步复杂因子包括：
8、获取所述待检测频谱图中每一频率对应幅值并进行归一化，按照频率从小到大的顺序来构建待检测频率占比序列；
9、获取所述标准频谱图中每一频率对应幅值并进行归一化，按照频率从小到大的顺序来构建标准频率占比序列；
10、计算所述标准频率占比序列以及所述待检测频率占比序列中对应频率的幅值差值并求取所述幅值差值的绝对值的平均值作为频率成分差异值；
11、基于所述标准频谱图来获取标准信息熵，基于所述待检测频谱图来获取待检测信息熵，将所述标准信息熵减去所述待检测信息熵的归一化值作为信息熵差值；
12、将所述频率成分差异值与所述信息熵差值相加来得到所述初步复杂因子。
13、进一步地，根据所述能量占比度来获取当前所述连续段的能量分布偏差因子包括：
14、获取所述能量占比度的平均值；
15、将任一所述能量占比度减去所述平均值之后，再取绝对值来获得能量偏差值；
16、重复所述能量偏差值的获取过程来得到各所述imf分量所对应的所述能量偏差值，获取所述能量偏差值的平均值作为所述能量分布偏差因子。
17、进一步地，根据所述匹配相似度以及所述imf分量的最大周期来获取所述imf分量的周期完整因子包括：
18、获取第n个所述imf分量与其余n-1个所述imf分量之间的所述匹配相似度的平均值作为匹配平均值，其中，所述n的取值为1至n，所述n为所述imf分量的数量；
19、将第n个所述imf分量的最大周期减去在其余n-1个所述imf分量中的任一所述imf分量的最大周期之后，再取绝对值来获取周期差异值；
20、重复所述周期差异值的获取过程来得到n-1个所述周期差异值，将所述周期差异值进行相加之后，再进行归一化处理来得到周期差异归一化值；
21、所述周期差异归一化值乘以所述匹配平均值来得到第一乘积，所述匹配平均值减去所述第一乘积来得到所述周期完整因子。
22、进一步地，根据所述初步复杂因子、所述能量分布偏差因子以及所述周期完整因子来获取小波阈值包括：
23、将所述初步复杂因子、所述能量分布偏差因子以及所述周期完整因子均进行归一化处理；
24、将归一化后的所述能量分布偏差因子与负相关归一化后的所述周期完整因子进行相乘之后来得到第二乘积，对所述第二乘积进行归一化处理；
25、将归一化后的所述第二乘积与归一化后的初步复杂因子进行相乘来得到第三乘积，将所述第三乘积进行归一化处理来得到所述小波阈值。
26、本专利技术实施例还提供了一种光机铸铁配件质量检测系统，所述系统包括：
27、初步复杂因子获取模块，用于获取待检测光机铸铁配件的待检测信号以及标准光机铸铁配件的标准探测信号，基于所述待检测信号的待检测频谱图以及所述标准探测信号的标准频谱图来获取初步复杂因子；
28、能量分布偏差因子获取模块，用于对所述待检测信号进行emd处理来获取至少两个imf分量，并对所述imf分量进行希尔伯特变换之后，判断在所述待检测信号中，幅值非0的波程的相邻波程的幅值是否为0，若否，则为同一连续波程段，以每一所述连续波程段为基础，提取对应的所述imf分量中的连续段，将所述连续段内每一所述imf分量的标准差的归一化值作为能量占比度，根据所述能量占比度来获取当前所述连续段的能量分布偏差因子；
29、周期完整因子获取模块，用于通过acf模型获取所述imf分量在预设滞后数内的最大周期，并根据所述最大周期来对所述imf分量进行分段，采用dtw算法对任意两分段进行匹配来获取匹配相似度，根据所述匹配相似度以及所述imf分量的最大周期来获取所述im本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，基于所述待检测信号的待检测频谱图以及所述标准探测信号的标准频谱图来获取初步复杂因子包括：
3.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，根据所述能量占比度来获取当前所述连续段的能量分布偏差因子包括：
4.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，根据所述匹配相似度以及所述IMF分量的最大周期来获取所述IMF分量的周期完整因子包括：
5.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，根据所述初步复杂因子、所述能量分布偏差因子以及所述周期完整因子来获取小波阈值包括：
6.一种光机铸铁配件质量检测系统，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的光机铸铁配件质量检测系统，其特征在于，基于所述待检测信号的待检测频谱图以及所述标准探测信号的标准频谱图来获取初步复杂因子包括：
8.如权利要求6所述的光机铸铁配件质量检测系统，其特征在于，根据所述能量占比度
9.如权利要求6所述的光机铸铁配件质量检测系统，其特征在于，根据所述匹配相似度以及所述IMF分量的最大周期来获取所述IMF分量的周期完整因子包括：
10.如权利要求6所述的光机铸铁配件质量检测系统，其特征在于，根据所述初步复杂因子、所述能量分布偏差因子以及所述周期完整因子来获取小波阈值包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，基于所述待检测信号的待检测频谱图以及所述标准探测信号的标准频谱图来获取初步复杂因子包括：
3.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，根据所述能量占比度来获取当前所述连续段的能量分布偏差因子包括：
4.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，根据所述匹配相似度以及所述imf分量的最大周期来获取所述imf分量的周期完整因子包括：
5.如权利要求1所述的光机铸铁配件质量检测方法，其特征在于，根据所述初步复杂因子、所述能量分布偏差因子以及所述周期完整因子来获取小波阈值包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：肖康利，许刚池，张浪清，曾碧珊，曾凡洋，杨浩东，覃华建，伍兴捷，
申请(专利权)人：广东艾普升智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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