超聲波檢測中的小波降噪

劉 銳，胡鐵華，靳倩倩，張曉軍

（1.機械科學研究總院 中機生產力促進中心，北京 100044；2.安徽星瑞齒輪傳動有限公司，安徽 六安 237010）

0 引言

超聲波檢測（Ultrasonic Testing，UT）一般是指使超聲波與工件相互作用后，對反射、透射和散射的波形進行研究，從而進行試件的宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應用性進行評價的技術。由于檢測靈敏度高、方便對缺陷定位和定量等優勢，這種檢測方法目前已成為一種廣泛應用的無損檢測方法。

小波分析是一門正在迅速發展的新興學科，目前，它在實際中得到了廣泛的應用。研究小波的新理論、新方法以及新應用具有重要的理論意義和實用價值。小波之所以在信號處理領域具有很大的優勢，在于小波變換可以獲得信號的多分辨率描述，同時，小波變換具有豐富的小波基可以適應具有不同特性的信號。因此小波分析技術受到了廣大超聲信號處理領域學者的重視。

1 小波分析在檢測信號處理中的應用

小波分析是根據信號和噪聲的小波系數在不同尺度上具有不同性質的機理，構造相應規則，在小波域采用一定的方法對含噪信號的小波系數進行處理。處理的實質在于減小甚至完全剔除由噪聲產生的系數，同時最大限度地保留有用信號的系數，最后由經過處理的小波系數重構原信號，得到真實信號的最優估計。小波降噪的過程一般由三個步驟來完成[1]：①選擇一種母小波并確定小波分解層數，然后對信號進行小波變換；……