[发明专利]一种复合磁场磁光成像无损检测系统及方法

权利要求书

1.一种复合磁场磁光成像无损检测系统，其特征在于，所述系统包括：二维运动平台(1)、恒定磁场源(2)、交变磁场源(3)、磁光传感器(4)、交直流电源(5)、处理器(6)；

恒定磁场源(2)设于二维运动平台(1)的上方，恒定磁场源(2)与二维运动平台(1)之间可放置待检测工件(7)；

二维运动平台(1)用来放置待检测工件(7)，并可带动待检测工件(7)沿水平面进行二维运动；

交变磁场源设于恒定磁场源(2)的外侧，交变磁场源(3)与交直流电源(5)连接；

磁光传感器(4)设于恒定磁场源(2)的磁场范围内；磁光传感器(4)和处理器(6)连接；

磁光传感器(4)将磁场信息变为磁光图像传递给处理器(6)；处理器(6)对磁光图像进行处理，实现无损检测。

2.根据权利要求1所述的复合磁场磁光成像无损检测系统，其特征在于，所述的恒定磁场源(2)的结构为“U”形结构；恒定磁场源(2)的U形机构的开口朝下，磁光传感器(4)设于恒定磁场源(2)的U形开口端的开口内。

3.根据权利要求2所述的复合磁场磁光成像无损检测系统，其特征在于，所述的交变磁场源(3)为“U”形结构，设置于恒定磁场源(2)U形结构外侧，使得恒定磁场源(2)的U形结构与交变磁场源的U形结构重叠，且二者处于同一竖直平面内。

4.根据权利要求3所述的复合磁场磁光成像无损检测系统，其特征在于，交变磁场源(3)由硅钢片和铜线绕制而成；铜线的两端分别与交直流电源(5)的正负极连接。

5.一种应用于权利要求1-4任一项所述的复合磁场磁光成像无损检测系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：利用复合场对待检测工件进行励磁，复合磁场是恒定磁场和交变磁场共同激励形成的；

S2：通过磁光传感器，对待检测工件的磁光图像进行采集，并将磁光图像信息传输至处理器；

S3：处理器运用卷积神经网络对磁光图像进行缺陷检测；

S4：将检查结果可视化，传递给监控人员。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，S3包括以下步骤：

S3.1：样本标定；

S3.2：建立预测模型：预测模型采用6个卷积层，经预处理后的磁光图像将化为19×19×50的矩阵；

设输入图像分辨率为n*m，将输入图像转化为601*601*3作为CNN输入层，CCN模型中有如下参数：

f^[l]：卷积核的尺寸；

s^[l]：每一步跨几格；

卷积核的数量；

其中[l]代表着第l层；

l层维度为：

其中，本模型中为本层高度，为本层宽度，可用n^[l]表示；

第l层卷积核可以表示为：

其中19×19表示将图像分为19×19个目标框，50＝5×(5+5)，其中第一个5表示每个目标框可以检测五个目标物，第二个5是指可以检测5种缺陷，每个缺陷由5种信息表示，五种信息分别为：出现概率，缺陷中心横坐标，缺陷中心纵坐标、缺陷宽度、缺陷长度；

S3.3：初始化权值，对每层的卷积核进行初始化；

S3.4：利用标定好的样本对模型进行训练，并获得高准确率检测试件缺陷的模型；

S3.5：利用训练好的模型对传输进来的磁光图像实现实时缺陷检测。