專利名稱：一種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置，即通過動(dòng)態(tài)的比較和壓縮，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的篩選和處理，屬于超聲檢測(cè)領(lǐng)域。背景知識(shí)目前市面上的便攜式數(shù)字超聲探傷儀，一般為激勵(lì)-接收式，其工作模式大都采用單次激發(fā)、接收處理、逐幀顯示模式。通常，其顯示刷新頻率大都在每秒100赫茲以下。這對(duì)有些需要快速掃查的檢測(cè)場(chǎng)合，容易造成漏檢或來不及顯示。傳統(tǒng)的A型超聲檢測(cè)系統(tǒng)為模擬系統(tǒng)，通過示波器看到隨時(shí)間(深度)變化的回波信號(hào)，無需進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。但隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的A超模擬系統(tǒng)與數(shù)字技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了模數(shù)結(jié)合的A超系統(tǒng)，此類系統(tǒng)通常是在完成模擬檢波之后，即通過ADC芯片將回波的電信號(hào)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并對(duì)其進(jìn)行壓縮處理后提交給CPU在LCD屏上繪制出隨時(shí)間(深度)變化的回波信號(hào)的圖像。而數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，可以對(duì)采集到的A超波形數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，分析和復(fù)雜處理。由于使用LCD來顯示回波，而LCD在時(shí)間軸上只能顯示有限個(gè)位點(diǎn)，如256位。因此就必須對(duì)采集到的數(shù)字回波信號(hào)進(jìn)行壓縮處理以適應(yīng)IXD顯示屏的顯示要求。一般來說，CPU控制IXD顯示的回波一般只有每秒100幀左右，如果每幀僅繪制出一次回波的信號(hào)，當(dāng)每秒發(fā)射的重復(fù)頻率大于每秒幀數(shù)的時(shí)候，將有回波無法被顯示，從而造成漏檢。特別是在進(jìn)行高速掃查的時(shí)候，為了提高檢測(cè)的效率，重復(fù)頻率一般都在IkHz以上，有的甚至需要達(dá)到10kHz，如果使用原來傳統(tǒng)的信號(hào)處理模式，將有大量的數(shù)據(jù)無法被CPU讀取，以重復(fù)頻率10kHz，每秒100幀為例，讀取的數(shù)據(jù)量?jī)H占全部數(shù)據(jù)量的1/100，每?jī)纱螏虚g大約有接近99次回波信號(hào)上位機(jī)無法進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，從而出現(xiàn)漏檢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置，其設(shè)計(jì)目的在于解決上述技術(shù)存在的現(xiàn)有問題而采用多次激發(fā)，預(yù)先比較處理，合并保持其非正常檢測(cè)信號(hào)的極值，同時(shí)判讀輸出報(bào)警信號(hào)，再輸出顯示的方法。另一設(shè)計(jì)目的是，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮處理，去除冗余數(shù)據(jù)，保留有效數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，所述超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置主要包括有:ADC信號(hào)輸入器5、過濾器8、數(shù)據(jù)壓縮模塊4以及上位機(jī)9，其中數(shù)據(jù)壓縮模塊4由第一存儲(chǔ)器1、數(shù)據(jù)比較裝置6、寄存器7以及第二存儲(chǔ)器2構(gòu)成；第一存儲(chǔ)器I與數(shù)據(jù)比較裝置6相連接，數(shù)據(jù)比較裝置6與寄存器7相連接，寄存器7與第二存儲(chǔ)器2相連接。如上基本方案，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，先將采集到的數(shù)據(jù)根據(jù)屏幕分辨率和超聲檢測(cè)系統(tǒng)探測(cè)的范圍采集到的數(shù)據(jù)緩存在第一存儲(chǔ)器I內(nèi)，然后將第一存儲(chǔ)器I內(nèi)的值與第二存儲(chǔ)器2內(nèi)存儲(chǔ)的之前發(fā)射采集到的極值作比較，如果比之前發(fā)射采集到的極值更大，則將其作為新的極值覆蓋取代原來的數(shù)據(jù)，否則則保持原來的極值數(shù)據(jù)不變，如此不停的循環(huán)，直至上位機(jī)來讀取，讀取完畢后，存儲(chǔ)器清零，完成一次數(shù)據(jù)壓縮。該壓縮算法通過保存每?jī)蓭虚g的極值來壓縮數(shù)據(jù)。在同樣的數(shù)據(jù)傳輸速率下，使得最有可能是傷信號(hào)的數(shù)據(jù)得到保留，從而減少漏檢?？梢杂迷诟咚賿卟闀r(shí)對(duì)被掃工件進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)顯示，能實(shí)時(shí)顯示該幀內(nèi)超聲換能器采集到的最大的回波。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與有益效果是支持單通道或者多個(gè)通道同時(shí)并行實(shí)行壓縮，即用一個(gè)處理器來同時(shí)并行處理多個(gè)通道采集到的數(shù)據(jù)；其壓縮比例是隨著超聲波發(fā)射的每秒重復(fù)頻率與上位機(jī)的每秒讀取幀速而變化，不需要提前設(shè)置一個(gè)壓縮比值作為循環(huán)量，超聲檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)不斷進(jìn)行峰值比較來壓縮數(shù)據(jù)，直到上位機(jī)讀取檢測(cè)數(shù)據(jù)后，在重新開始新一輪壓縮數(shù)據(jù)的循環(huán)；也不需要預(yù)先設(shè)定一個(gè)閥門值來篩選數(shù)據(jù)，或者進(jìn)行小波變換，其篩選數(shù)據(jù)的方法是通過大小比較，將每?jī)蓭虚g的所有發(fā)射所采集到的數(shù)據(jù)中的最大值與最小值保存下來。在高速高重復(fù)頻率掃查，從而產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)時(shí)，本發(fā)明可以在保證在線實(shí)時(shí)顯示的前提下，減少高速掃查中的漏檢問題。


圖1是超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置的壓縮算法框圖；圖2是超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置的壓縮算法流程圖；在上述附圖中，ADC信號(hào)輸入器5、過濾器8、數(shù)據(jù)壓縮模塊4、第一存儲(chǔ)器1、數(shù)據(jù)比較裝置6、寄存器7、第二存儲(chǔ)器2、上位機(jī)9。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1所示，所述超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置包括ADC信號(hào)輸入器5、過濾器8、數(shù)據(jù)壓縮模塊4以及上位機(jī)9，其中數(shù)據(jù)壓縮模塊4由第一存儲(chǔ)器1、數(shù)據(jù)比較裝置6、寄存器7以及第二存儲(chǔ)器2構(gòu)成，其中:第一存儲(chǔ)器I與數(shù)據(jù)比較裝置6相連接，數(shù)據(jù)比較裝置6與寄存器7相連接，寄存器7與第二存儲(chǔ)器2相連接。ADC信號(hào)輸入器I在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，先將采集到的數(shù)據(jù)根據(jù)屏幕分辨率和超聲檢測(cè)系統(tǒng)探測(cè)的范圍采集到的數(shù)據(jù)緩存在第一存儲(chǔ)器I內(nèi)，然后將第一存儲(chǔ)器I內(nèi)的值與第二存儲(chǔ)器2內(nèi)存儲(chǔ)的之前發(fā)射采集到的極值作比較，如果比之前發(fā)射采集到的極值更大，則將其作為新的極值覆蓋取代原來的數(shù)據(jù)，否則則保持原來的極值數(shù)據(jù)不變，如此不停的循環(huán)，直至上位機(jī)來讀取，讀取完畢后，存儲(chǔ)器清零，完成一次數(shù)據(jù)壓縮。如圖2所示，首先ADC信號(hào)輸入器根據(jù)探測(cè)范圍進(jìn)行采樣，采樣完畢后壓縮開始，標(biāo)志位更新為1，這時(shí)寄存器若重置為1，則將第二存儲(chǔ)器清空，將第一存儲(chǔ)器的值寫入第二存儲(chǔ)器，然后將寄存器重置為O。如果寄存器重置不為1，則根據(jù)循環(huán)量分別讀取第一存儲(chǔ)器和第二存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的最大值和最小值，如果第一存儲(chǔ)器的最大值大于第二存儲(chǔ)器的最大值，則將用第一存儲(chǔ)器的最大值覆蓋第二存儲(chǔ)器的最大值，如果第一存儲(chǔ)器的最大值小于第二存儲(chǔ)器的最大值，則保持第二存儲(chǔ)器的值不變；同樣如果第一存儲(chǔ)器的最小值小于第二存儲(chǔ)器的最小值，則將用第一存儲(chǔ)器的最小值覆蓋第二存儲(chǔ)器的最小值，如果第一存儲(chǔ)器的最小值大于第二存儲(chǔ)器的最小值，則保持第二存儲(chǔ)器的值不變。如此讀取完I幀長(zhǎng)度的值后壓縮標(biāo)志位更新為O，壓縮數(shù)據(jù)結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理裝置，包括有相互連接的ADC信號(hào)輸入器(5)、檢波濾波裝置(8)、數(shù)據(jù)壓縮模塊(4)以及上位機(jī)(9)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)壓縮模塊(4)包括有第一存儲(chǔ)器(I)及第二存儲(chǔ)器(2)，上述第一、第二存儲(chǔ)器之間依次連接一數(shù)據(jù)比較裝置(6)和寄存器(7)。
2.—種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法,其特征在于:第一存儲(chǔ)器(I)將ADC信號(hào)輸入器(5)采集到的每幀數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，然后將數(shù)據(jù)與第二存儲(chǔ)器(2)存儲(chǔ)的之前發(fā)射采集到的極值作比較，如果比之前發(fā)射采集到的極值更大，則將其作為新的極值覆蓋取代原來的數(shù)據(jù)，否則則保持原來的極值數(shù)據(jù)不變，如此不停的循環(huán)，直至上位機(jī)(9)來讀取，讀取完畢后，存儲(chǔ)器清零，完成一次數(shù)據(jù)壓縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法，其特征在于:數(shù)據(jù)比較裝置(6)將第一存儲(chǔ)器(I)和第二存儲(chǔ)器(2)的數(shù)據(jù)取出，然后比較大小，將比較完以后的極值放入寄存器(7)，再將寄存器(7)里面的數(shù)據(jù)去覆蓋第二存儲(chǔ)器(2)的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法，其特征在于:上位機(jī)(9)從超聲檢測(cè)系統(tǒng)讀取一幀的數(shù)據(jù)以后，會(huì)根據(jù)這一幀的數(shù)據(jù)在屏幕上畫出A掃或者B掃圖，以及進(jìn)行判斷報(bào)警之類的軟件處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法，其特征在于:該壓縮算法支持單通道或者多個(gè)通道同時(shí)并行實(shí)行壓縮，適合使用在其他的多通道設(shè)備里面，用一個(gè)處理器來同時(shí)并行處理多個(gè)通道采集到的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明所述超聲檢測(cè)儀的信號(hào)處理方法及裝置，通過將采集到的數(shù)據(jù)根據(jù)屏幕分辨率和超聲檢測(cè)系統(tǒng)探測(cè)的范圍采集到的數(shù)據(jù)緩存在第一存儲(chǔ)器內(nèi)，然后將第一存儲(chǔ)器內(nèi)的值與第二存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的之前發(fā)射采集到的極值作比較，如果比之前發(fā)射采集到的極值更大，則將其作為新的極值覆蓋取代原來的數(shù)據(jù)，否則則保持原來的極值數(shù)據(jù)不變，如此不停的循環(huán)，直至上位機(jī)來讀取，讀取完畢后，存儲(chǔ)器清零，完成一次數(shù)據(jù)壓縮。該壓縮算法通過保存每?jī)蓭虚g的極值來壓縮數(shù)據(jù)。在同樣的數(shù)據(jù)傳輸速率下，使得最有可能是傷信號(hào)的數(shù)據(jù)得到保留，從而減少漏檢?？梢杂迷诟咚賿卟闀r(shí)對(duì)被掃工件進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)顯示，能實(shí)時(shí)顯示該幀內(nèi)超聲換能器采集到的最大的回波。
文檔編號(hào)G01N29/44GK103115968SQ20131003005
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者袁英民, 林俊明, 陳新波, 楊宏程, 吳曉瑜 申請(qǐng)人:袁英民, 林俊明, 陳新波