[发明专利]基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法

权利要求书

1.一种基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法，应用于基于电容成像无损检测技术对金属被测试件的检测信号，其特征在于，包括：

获取电容成像探头在被测金属试件上沿提离方向扫描曲线数据；对所述电容成像探头在被测金属试件上沿提离方向扫描曲线数据选取拟合范围；对所述选取的提离方向扫描曲线拟合范围内数据进行方程拟合；基于所述的拟合后的方程构建提离和检测值一一对应数据库；

获取所述电容成像探头在选取的拟合范围任一固定提离下在被测金属试件上沿检测方向的检测值数据；

对所述获取的电容成像探头在选取的拟合范围任一固定提离下在被测金属试件上沿检测方向的检测值数据基于所述构建的提离和检测值一一对应数据库进行一一匹配求解对应的提离序列；

对所述求解对应的提离序列找寻最小提离值；

对所述找寻的最小提离值与所述一一匹配求解对应的提离序列求差值得到被测试件轮廓深度的反演结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法，其特征在于，所述电容成像探头在被测金属试件上沿提离方向扫描曲线数据，包含：

有限个从提离为0mm的位置以0.1mm的扫描间距连续增大到相对较远位置提离的电容值；其中所述相对较远位置依据不同应用场合和探头尺寸决定，满足所述电容成像探头在被测金属试件上沿提离方向从0mm到相对较远位置的扫描曲线趋于缓慢变化且逼近于所述电容成像探头处于距离被测金属试件无穷远的提离即所述电容成像探头处于空气中的电容值。

3.根据权利要求1所述的一种基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法，其特征在于，所述电容成像探头在被测金属件上沿提离方向扫描曲线数据选取的拟合范围应避开0mm至2mm的曲线曲率复杂区域以保证选取的拟合范围可以进行高拟合程度的方程拟合。

4.根据权利要求1所述的一种基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法，其特征在于，所述选取的提离方向扫描曲线拟合范围内数据进行方程拟合，包括：

借助matlab软件采取多项式拟合方程且满足确定系数R²大于0.99。

5.根据权利要求1所述的一种基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法，其特征在于，基于所述的拟合后的方程构建提离和检测值一一对应数据库，包括：

提离范围为所述选取的提离方向扫描曲线拟合范围，检测值为基于拟合后的方程代入所有提离求取出的满足拟合方程的检测值；提离的间距可以不受所述0.1mm的扫描间距限制，即可根据反演的精度要求设置更细或者较粗的间距来生成构建提离和检测值一一对应数据库。

6.根据权利要求1所述的一种基于电容成像提离曲线的金属表面轮廓深度反演方法，其特征在于，对所述获取的电容成像探头在选取的拟合范围任一固定提离下沿检测方向的检测值数据基于所述构建的提离和检测值一一对应数据库进行一一匹配求解对应的提离序列，包括：

其中一一匹配的过程采用找寻检测值与数据库中距离最短点的方法，即检测值与数据库中的值的差的平方根最小。