[发明专利]基于自适应阈值正交小波变换的兰姆波去噪方法

说明书

技术领域：

本发明涉及无损检测中的超声兰姆波信号处理技术领域，具体涉及一种基于自适应阈值正交小波变换的兰姆波去噪方法。

背景技术:

在超声兰姆波检测中, 由于兰姆波激发和检验方式灵活,而且能与板材缺陷产生有效的相互作用,并携带大量信息,因此,可以作为板材缺陷检测的有效手段,特别是在大面积板状结构的无损检测中应用更为广泛。超声兰姆波信号典型的非平稳信号，由于环境噪声等因素的影响,实际测得的兰姆波信号常常伴随着干扰信号，直接影响检测的可靠性和精度的准确性，需要对这类非平稳超声兰姆波信号进行去噪处理。

从国内外大量的文献可知,人工神经网络（Liu Z Q, Zhang H Y. Artificial netural network and its application in ultrasonic testing,  Nondestructive Testing, 2001, 23: 221-225）、EMD方法（Li G, Shi L H, Wang X W. EMD denosing method and its application in Lamb wave detection, Acta Metrologica Sinica, 2006, 27: 149-152）和小波变换（Siqueira M H S, Gatts C E N, Silva R R et al. The use of ultrasonic guided waves and wavelets analysis in pipe inspection, Ultrasonics, 2003, 41: 785-798）等都可以对兰姆波进行去噪处理。近年来常用的方法是EMD方法和小波变换。李刚等用EMD方法对超声兰姆波信号进行了去噪处理，虽然EMD方法不需要基于某一特定函数，能够自适应地根据信号特征来提取数据，但是去噪效果不彻底，保留了很多噪声信号的特征，不能很好地体现原信号，去噪效果不是很理想（Li G, Shi L H, Wang X W. EMD denosing method and its application in Lamb wave detection, Acta Metrologica Sinica, 2006, 27: 149-152）。由于小波变换在去噪方面的优点使得其在无损检测领域有了很广泛的应用， Siqueir等采用离散小波变换来处理超声兰姆波实测信号，通过硬阈值方法将小于给定门限值的分解系数设为0，然而该方法虽然去除了噪声，但是消噪效果并不理想,信号仍然含有大量噪声，所以重构信号无法准确体现信号的特征（Siqueira M H S, Gatts C E N, Silva R R et al. The use of ultrasonic guided waves and wavelets analysis in pipe inspection, Ultrasonics, 2003, 41: 785-798）。 Lazaro等采用小波变换来去除噪声，通过硬阈值和软阈值的方法分别进行去噪，由于硬阈值和软阈值都有各自的缺点，导致去除噪声之后的信号并不突出（Lazaro J C, Emeterio J L, Ramos A et al. Influence of thresholding procedures in ultrasonic grain noise reduction using wavelets, Ultrasonics, 2002, 40: 263–267）。

发明内容：

    为了克服现有技术的缺点，本发明提出一种基于自适应阈值正交小波变换超声兰姆波去噪方法。该方法对超声兰姆波信号进行正交小波变换来对信号进行能量归一化处理，以降低信号的自相关性，并利用自适应阈值方法来对超声兰姆波进行去噪处理。

本发明的技术方案如下：