该项目提出了高铁钢轨表面缺陷的光声无损检测方法,包括激光检测钢轨表面缺陷产生声表面波的建模、基于阵列探测器的光声成像实时无损检测系统的建立和钢轨表面缺陷光声信号的特征提取及分类三方面的内容。通过光声无损检测技术测量激光激发钢轨表面的光声信号,并对信号进行预处理,利用希尔伯特-黄变换对信号和重建图像进行基本幅频特征分析;然后,结合光声信号的频率、幅值以及不同的测量点组成多维张量,利用非负张量分解进行二次特征提取,得到缺陷特征系数和表征材料差异的特征信息;同时,结合激光检测钢轨表面缺陷产生声表面波的模型,获得在无缺陷以及典型缺陷情况下光声信号的特征系数,利用相关向量机对特征进行分类并建立缺陷识别规则;最后,通过建立的缺陷识别规则,实现对实测信号的缺陷实时检测。该项研究作为一种全新的轨道表面缺陷检测方法,能准确、实时地识别钢轨中的隐含伤损信息,保证高铁安全有效的运行。
英文主题词Photoacoustic imaging;Nondestructive detection;Rail defects;Feature extraction and classification;Multimode