[发明专利]地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号修复方法及系统

说明书

地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号修复方法及系统，通过对地上钢结构件漏磁检测信号进行修剪、直流滤波，并对异常数据位置的判断等操作处理，基于优选的sinc函数构建腐蚀缺陷漏磁检测信号修复计算模型，通过迭代更新修复参数，最终实现对地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号的修复。该修复系统包括信号采集模块、信号修剪模块、直流滤波模块、信号区域识别模块、信号计算模块、信号修复模块。通过修复地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号中的异常数据，为腐蚀缺陷漏磁检测信号的反演量化及地上钢结构件的安全评估等提供数据支撑，无需事先准确训练样本，操作简单、计算速度快、信号修复效果好。

技术领域

本发明属于无损检测信号处理领域，更具体地，涉及地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号修复方法及系统。

背景技术

漏磁检测是一种常用的无损检测技术，具有检测速度快、对检测环境要求低、反演精度高等优点，目前已经广泛应用在地上钢结构件的腐蚀缺陷检测和安全状态评估中。基于漏磁检测信号进行腐蚀缺陷反演和地上钢结构件的安全评估要求检测得到的漏磁信号是完整的，然后在漏磁检测过程中，由于传感器异常、信号超量程或检测干扰噪声等原因，可能检测到部分异常数据从而导致漏磁信号的不完整。尤其是当异常数据处于腐蚀缺陷处的漏磁检测信号区域中时，将对腐蚀缺陷的反演量化等造成严重的影响，甚至导致评估失效。因此，对地上钢结构检测腐蚀缺陷漏磁检测信号进行必要的修复十分重要。

在现有的相关技术中，发明专利201610958282.5“一种基于压缩感知的FBG信号自适应修复方法”，基于压缩感知技术，采用改进的稀疏度自适应正交匹配跟踪算法对光纤传感系统的信号进行修复；发明专利200910140488.7“语音信号修复方法和装置”，将信号分段与自身长度相同的汉宁窗进行乘积后再叠加，从而覆盖丢失区域，实现对语音信号的修复。然而上述方法是针对非漏磁信号的处理修复，不同类型的信号由于其信号特性不同，无法直接借鉴应用。发明专利201911002802.5“一种基于GAN的管道漏磁检测数据缺失的重构方法”，采用生成对抗网络构建生成器模型和鉴别器模型进行训练，从而实现对管道漏磁检测缺失数据的重构，然而生成对抗网络技术需要事先准备缺陷样本对模型进行训练，且训练难度大、计算非常复杂，存在模式坍塌、无法收敛等训练风险。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号修复方法及系统，通过对地上钢结构件漏磁检测信号进行修剪、直流滤波，并对异常数据位置的判断等操作处理，基于优选的sinc函数构建腐蚀缺陷漏磁检测信号修复计算模型，通过迭代更新修复参数，最终实现对地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号的修复。该方法不需要事先准确训练样本，具有操作简单、计算速度快、信号修复效果好等优点。

本发明采用如下的技术方案。

地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号修复方法，具体步骤如下：

步骤1，采集地上钢结构件的漏磁检测信号，组成钢结构件的漏磁检测信号序列；

步骤2，对钢结构件的漏磁检测信号序列进行修剪操作，包括：记录钢结构件的漏磁检测信号序列中的异常数据位置并删除异常数据、漏磁检测信号序列中的正常数据位置保持不变；

步骤3，对钢结构件的修剪后漏磁检测信号序列进行直流滤波处理，得到钢结构件的滤波后漏磁检测信号序列；

步骤4，分析钢结构件的滤波后漏磁检测信号序列中异常数据位置是否处于腐蚀缺陷处的漏磁检测信号区域内：若不处于该区域内，则对异常数据位置采用相邻的滤波后漏磁检测信号数据的插值结果进行填充，以完成地上钢结构件腐蚀缺陷漏磁检测信号的修复；若处于该区域内，则提取腐蚀缺陷处的漏磁检测信号序列进入步骤5；

步骤5，设置初始修复参数

其中，

上标k表示迭代次数，

对于初始修复参数，定义k＝0；