基于VMD的相控阵超声信号降噪方法研究

来源：计算机测量与控制杂志2022年第7期北京时间：

作者：俞燕萍,罗鹏斌,杨先明,郑凯,胡斌定,王海涛

单位：南京航空航天大学 自动化学院

摘要：针对超声检测在钢板板边和轮对可能存在漏检的问题，采用相控阵超声检测技术对钢板板边裂纹缺陷和轮对孔缺陷进行成像检测；针对钢板和轮对缺陷散射信号信噪比低的问题，提出了一种参数优化的变分模态分解（VMD）算法，避免了人为主观影响，通过选择对应频带的本征模态函数（IMF）分量表征原始信号特征，并通过比较VMD分解后各本征模态函数（IMF）分量与原始信号的信噪比与均方根误差来评价（VMD）算法的效果，最终实现缺陷成像检测。实验结果表明：与原始信号相比，该方法处理后的缺陷信号具有较好的保真度，信噪比与平滑度，均方根误差降低，不易出现模态混叠现象，有良好的分解效果。处理后成像结果更为清晰，缺陷的大小、位置及形状都能够完整展示出来，可以实现孔缺陷和裂纹缺陷的定位检测。

关键词：钢板;信噪比;变分模态分解(VMD);瞬时频率;本征模态函数(IMF);