CN117830087A - 超声波检测中c扫图像填充方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超声波检测技术领域，尤其涉及一种超声波检测中C扫图像填充方法、装置、设备及介质，包括：获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；遍历C扫图像，找出其中的空白像素点；找出空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据A扫图像中的波高，对空白像素点进行插值。本发明中，遍历形成的C扫图像，找出空白像素点，然后根据空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据其中的波高，对空白像素点进行插值，从而将空白消除，保证超声波检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及超声波检测技术领域，尤其涉及一种超声波检测中C扫图像填充方法、装置、设备及介质。
背景技术
碳纤维作为一种先进的复合材料，在航空航天、核能设备、交通运输以及隐形武器等多种领域得到了广泛应用。碳纤维不但具有高比强度和高比模量、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变以及自润滑等一系列优异的性能，还具有纤维的柔性和可编织性等特点。为了进一步加强碳纤维的物理和化学性能，通常会将碳纤维与别的材质的板材或材料进行负荷，从而达到增强性能的目的。
在生产碳板后，碳板内部可能存在空隙、裂缝等损伤，而肉眼无法观测，影响后续碳板的结构强度和使用，此时会对碳板进行超声波检测。在超声检测中，往往利用水浸的方法去进行检测，检测时会将超声波探头放入水中，用水作为耦合剂，探头发射的超声波通过水进入到碳板内部，当碳板内部有缺陷时，超声波会反射回来，被超声波接收器接收到，从而通过板材内部反射回来的波形的波高，来判断板材内部是否存在缺陷。
超声波检测时形成的是A扫图像，即某一点接收的信号进行成像处理，横坐标为时间，纵坐标为接收到的超声波的能量信号，由于碳板为连续生产，所以在超声波检测时，也需要进行连续检测，而A扫并不能定位出缺陷位于碳板上的位置，因此需要将A扫图像转换为C扫图像，即转换为面的检测图像，来对缺陷位置进行定位。而在转换过程中，可能由于产线运动过快等原因，导致部分检测点的缺失，从而转换至C扫图像中，会存在空白部分，影响检测精度。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种超声波检测中C扫图像填充方法、装置、设备及介质，从而有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种超声波检测中C扫图像填充方法，包括如下步骤：
获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；
将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将所述像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；
遍历所述C扫图像，找出其中的空白像素点；
找出所述空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据所述A扫图像中的波高，对所述空白像素点进行插值。
进一步地，所述将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，包括：
在每一帧的A扫图像中，寻找界面波与底波的位置；
在界面波与底波之间，找出波高最高的波高值；
以所述波高值，根据设定的阈值范围，将所述波高值赋值为灰度值或RGB值。
进一步地，所述找出所述空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像中，将所述空白像素点八邻域的像素点对应的所述A扫图像找出。
进一步地，将所述空白像素点八邻域的像素点对应的所述A扫图像中，将每个A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值求均值，根据均值对应的灰度值或RGB值赋值给所述空白像素点。
进一步地，将所述空白像素点八邻域的像素点对应的所述A扫图像中，对每个A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值求权重，最高的波高值越大，权重越大，根据权重求出所述空白像素点对应的波高值，根据波高值对应的灰度值或RGB值赋值给所述空白像素点。
进一步地，所述以所述波高值，根据设定的阈值范围，将所述波高值赋值为灰度值或RGB值，包括：
设定若干波高值阈值范围，将每一所述波高值阈值范围设定一灰度值或RGB值；
将找出的波高最高的波高值，确定其所处的所述波高值阈值范围；
根据其所述的所述波高值阈值范围，确定对应的灰度值或RGB值，并进行赋值。
本发明还包括一种超声波检测中C扫图像填充方法，使用如上述的方法，包括：
采集模块，所述采集模块用于获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；
转换模块，所述转换模块用于将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将所述像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；
查找模块，所述查找模块用于遍历所述C扫图像，找出其中的空白像素点；
插值模块，所述插值模块用于找出所述空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据所述A扫图像中的波高，对所述空白像素点进行插值。
本发明还包括一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。
本发明还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。
本发明的有益效果为：本发明通过获取A扫图像后，根据A扫图像对应碳板位置，将每一帧的A扫图像转换为一个像素点，从而形成与碳板上位置相对应的C扫图像，在将A扫图像转换为像素点时，根据A扫图像中界面波与底波之间的波形，来确定像素点的灰度值或RGB值，由于A扫图像中界面波和底波分别代表着碳板的上下两个边界，在界面波和底波之间的波形才对应缺陷，所以只需要根据两个边界之间的波形来确定，得到C扫图像，此时C扫图像中可能会存在空白，所以需要遍历形成的C扫图像，找出空白像素点，然后根据空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据其中的波高，对空白像素点进行插值，从而将空白消除，保证超声波检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明装置的结构示意图；
图3为计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示：一种超声波检测中C扫图像填充方法，包括如下步骤：
获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；
将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；
遍历C扫图像，找出其中的空白像素点；
找出空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据A扫图像中的波高，对空白像素点进行插值。
通过获取A扫图像后，根据A扫图像对应碳板位置，将每一帧的A扫图像转换为一个像素点，从而形成与碳板上位置相对应的C扫图像，在将A扫图像转换为像素点时，根据A扫图像中界面波与底波之间的波形，来确定像素点的灰度值或RGB值，由于A扫图像中界面波和底波分别代表着碳板的上下两个边界，在界面波和底波之间的波形才对应缺陷，所以只需要根据两个边界之间的波形来确定，得到C扫图像，此时C扫图像中可能会存在空白，所以需要遍历形成的C扫图像，找出空白像素点，然后根据空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据其中的波高，对空白像素点进行插值，从而将空白消除，保证超声波检测的准确性。
在本实施例中，将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，包括：
在每一帧的A扫图像中，寻找界面波与底波的位置；
在界面波与底波之间，找出波高最高的波高值；
以波高值，根据设定的阈值范围，将波高值赋值为灰度值或RGB值。
在寻找代表A扫图像中是否存在缺陷的波形时，只需要在A扫图像中界面波与底波之间找出最高的波形，如果这个最高的波形的波高值超过一定的范围，则代表这个位置碳板内部存在缺陷，而如果碳板内部不存在缺陷，但是由于存在一些干扰，在界面波与底波之间也会存在一些干扰的波形，但是这些干扰的波形往往波高不会很大，所以在将A扫波形转换至C扫图像中时，只需要根据A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值来确定转换的像素点的灰度值或RGB值即可。
其中，找出空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像中，将空白像素点八邻域的像素点对应的A扫图像找出。
将空白像素点八邻域的像素点对应的A扫图像中，将每个A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值求均值，根据均值对应的灰度值或RGB值赋值给空白像素点。
在对空白像素点进行填充时，其中一种方式是均值填充，即将空白像素点周围的8个像素点对应的A扫图像中，界面波与底波之间最高的波形的波高值找出，然后求均值，将这个均值赋值为空白像素点对应的A扫图像，根据这个均值的波高值，来确定这个空白像素点需要赋值的灰度值或RGB值。
但是均值填充会存在着一个问题，即空白像素点周围的8个像素点每个点的权重都相同，如果这个空白像素点处于缺陷的边缘，其周围只存在一两个像素点是缺陷，而其他的像素点不存在缺陷，在均值后，可能该像素点也赋值为正常的点，所以如果内部有缺陷，该点反射的超声波能量也比较大，所以希望在这个点附近波高大的占比应该更大，而不是进行平均，所以可以通过设定权重的方式，来进行插值。
其中，将空白像素点八邻域的像素点对应的A扫图像中，对每个A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值求权重，最高的波高值越大，权重越大，根据权重求出空白像素点对应的波高值，根据波高值对应的灰度值或RGB值赋值给空白像素点。
在设定权重时，可以根据8个点的波高值占总波高值的比例来设定权重，如8个点的总波高值为100db，而其中一个点的波高值是69db，其余点的波高值均为3db，则在计算权重时，这个69db波高值的点的权重为69%，其余的每个点的权重为3%，这样计算出的空白像素点的波高值为48.24db，如果设定的缺陷的波高值阈值为40db，则通过权重赋值后，该点也表现为缺陷，而如果通过均值赋值，则该点的波高值计算为12.5db，所以通过权重的方式，使对空白像素点的插值更准确。
在本实施例中，以波高值，根据设定的阈值范围，将波高值赋值为灰度值或RGB值，包括：
设定若干波高值阈值范围，将每一波高值阈值范围设定一灰度值或RGB值，如可设定4个波高值阈值，分别为：0-20db，20-30db，30-40db，大于40db，然后分别将这四个波高值阈值设定为蓝色、绿色、黄色和红色。
将找出的波高最高的波高值，确定其所处的波高值阈值范围；
根据其的波高值阈值范围，确定对应的灰度值或RGB值，并进行赋值，如该A扫图像中，界面波与底波之间最高的波高值为44db，则将这个像素点赋值为红色，如果波高值为25db，则将这个像素点赋值为绿色。
如图2所示，本实施例中还包括一种超声波检测中C扫图像填充方法，使用如上述的方法，包括：
采集模块，采集模块用于获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；
转换模块，转换模块用于将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；
查找模块，查找模块用于遍历C扫图像，找出其中的空白像素点；
插值模块，插值模块用于找出空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据A扫图像中的波高，对空白像素点进行插值。
通过获取A扫图像后，根据A扫图像对应碳板位置，将每一帧的A扫图像转换为一个像素点，从而形成与碳板上位置相对应的C扫图像，在将A扫图像转换为像素点时，根据A扫图像中界面波与底波之间的波形，来确定像素点的灰度值或RGB值，由于A扫图像中界面波和底波分别代表着碳板的上下两个边界，在界面波和底波之间的波形才对应缺陷，所以只需要根据两个边界之间的波形来确定，得到C扫图像，此时C扫图像中可能会存在空白，所以需要遍历形成的C扫图像，找出空白像素点，然后根据空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据其中的波高，对空白像素点进行插值，从而将空白消除，保证超声波检测的准确性。
请参见图3示出的本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。本申请实施例提供的一种计算机设备400，包括：处理器410和存储器420，存储器420存储有处理器410可执行的计算机程序，计算机程序被处理器410执行时执行如上的方法。
本申请实施例还提供了一种存储介质430，该存储介质430上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器410运行时执行如上的方法。
其中，存储介质430可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory,简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；
将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将所述像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；
遍历所述C扫图像，找出其中的空白像素点；
找出所述空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据所述A扫图像中的波高，对所述空白像素点进行插值。
2.根据权利要求1所述的超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，所述将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，包括：
在每一帧的A扫图像中，寻找界面波与底波的位置；
在界面波与底波之间，找出波高最高的波高值；
以所述波高值，根据设定的阈值范围，将所述波高值赋值为灰度值或RGB值。
3.根据权利要求2所述的超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，所述找出所述空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像中，将所述空白像素点八邻域的像素点对应的所述A扫图像找出。
4.根据权利要求3所述的超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，将所述空白像素点八邻域的像素点对应的所述A扫图像中，将每个A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值求均值，根据均值对应的灰度值或RGB值赋值给所述空白像素点。
5.根据权利要求3所述的超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，将所述空白像素点八邻域的像素点对应的所述A扫图像中，对每个A扫图像中界面波与底波之间最高的波高值求权重，最高的波高值越大，权重越大，根据权重求出所述空白像素点对应的波高值，根据波高值对应的灰度值或RGB值赋值给所述空白像素点。
6.根据权利要求2所述的超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，所述以所述波高值，根据设定的阈值范围，将所述波高值赋值为灰度值或RGB值，包括：
设定若干波高值阈值范围，将每一所述波高值阈值范围设定一灰度值或RGB值；
将找出的波高最高的波高值，确定其所处的所述波高值阈值范围；
根据其所述的所述波高值阈值范围，确定对应的灰度值或RGB值，并进行赋值。
7.一种超声波检测中C扫图像填充方法，其特征在于，使用如权利要求1至6中任一项所述的方法，包括：
采集模块，所述采集模块用于获取超声波探头在碳板和/或探头移动过程中，每个位置处的A扫图像；
转换模块，所述转换模块用于将每一帧的A扫图像根据其图像中界面波与底波之间波形的波高值，赋值为灰度值或RGB值，转换成一个像素点，并将所述像素点的位置与碳板位置相对应，形成C扫图像；
查找模块，所述查找模块用于遍历所述C扫图像，找出其中的空白像素点；
插值模块，所述插值模块用于找出所述空白像素点相邻的像素点对应的A扫图像，根据所述A扫图像中的波高，对所述空白像素点进行插值。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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2024
- 2024-01-02 CN CN202410011868.5A patent/CN117830087A/zh active Pending
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