[发明专利]输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像方法及系统

说明书

输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像方法及系统，通过对腐蚀缺陷处的漏磁检测信号水平分量矩阵进行显性处理、双阈值显性增强、边缘细化、轮廓闭合及收缩区域的漏磁三维合成信号值插值填充等操作，最终实现输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像；该反演成像系统包括漏磁信号检测模块、漏磁信号处理模块、漏磁信号反演成像模块。快速便捷地对输电线塔架腐蚀缺陷进行检测识别和反演成像，从而为用户提供清晰直观的缺陷信息，为输电线塔架的安全维护提供有效的指导依据。在腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像显示过程中，不需要进行闭环迭代，可以快速实现腐蚀缺陷的三维成像，具有计算操作简单、计算速度快、反演精度高等优点。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，更具体地，涉及输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像方法及系统。

背景技术

输电线塔架是输电线路的重要支撑架空构件，输电线塔架多建在室外的山区、河流、荒漠等地，需要常年面对沙尘、雷电、大雨、暴风、冰雪和极端温度等恶劣环境，服役工况复杂，不可避免地会产生腐蚀缺陷损伤，若未及时检测修护，极易导致输电线塔架的弯曲、断裂甚至倒塌。因此，需要采用无损检测方法对输电线塔架的腐蚀缺陷进行检测，通过检测信号反演实现对腐蚀缺陷的成像显示，为输电线塔架的运行维护提供有效的指导依据。

漏磁检测是一种常用的无损检测技术，可应用于输电线塔架的腐蚀缺陷检测中，通过对漏磁检测信号分析实现腐蚀缺陷的评估。但在现有的相关技术中，多数漏磁检测信号的分析评估方法仅能实现对腐蚀缺陷的识别和量化，无法实现缺陷的成像显示，如发明专利(201710236188.3)“一种基于窗体特征的漏磁管道缺陷位置提取方法”，利用历史漏磁数据学习特征建立识别模型，实现对管道中缺陷位置的提取与识别；发明专利(201611168423.X)“一种轴向漏磁信号长度量化方法”，通过对轴向漏磁信号的关键特征提取，实现对缺陷长度的反演量化。目前，也有部分针对缺陷漏磁检测信号反演成像的方法，但这些方法多采用闭环迭代的方式实现，计算速度慢，缺陷反演效率低，如发明专利(201510368744.3)“三维漏磁检测缺陷神经网络迭代反演成像方法”，基于径向基神经网络模型对缺陷深度向量进行迭代计算，实现对缺陷的反演成像；发明专利(201510861890.X)“一种基于磁荷分布重构算法的漏磁检测缺陷三维成像方法”，基于磁荷分布重构算法，对缺陷深度进行迭代反演，实现对漏磁检测中任意缺陷的三维形状量化计算。

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，提出输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像方法及系统，通过对腐蚀缺陷处的漏磁检测信号水平分量矩阵进行显性处理、双阈值显性增强、边缘细化、轮廓闭合及收缩区域的漏磁三维合成信号值插值填充等操作，最终实现输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像。该方法在腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像显示过程中，不需要进行闭环迭代，可以快速实现腐蚀缺陷的三维成像，具有计算操作简单、计算速度快、反演精度高等优点。

本发明提出如下技术方案。

输电线塔架腐蚀缺陷漏磁检测信号反演成像方法的步骤如下：

步骤1，采集输电线塔架的三维漏磁检测信号，获取腐蚀缺陷处的漏磁检测信号水平分量矩阵B_H；

步骤2，对腐蚀缺陷处的漏磁检测信号水平分量矩阵B_H进行显性处理：将显性算子G与漏磁检测信号水平分量矩阵B_H进行平面卷积运算，得到腐蚀缺陷处的漏磁检测信号显性矩阵D；

步骤3，对腐蚀缺陷处的漏磁检测信号显性矩阵D进行双阈值显性增强处理：从中提取出能够用于表征腐蚀缺陷显性边缘的信号数据，组成腐蚀缺陷处的显性边缘信号矩阵D_edge；

步骤4，对腐蚀缺陷显性边缘信号矩阵D_edge进行边缘信号细化处理，得到腐蚀缺陷显性边缘细化信号矩阵D_{edge_refine}；