基于Otsu阈值的超声全聚焦裂纹成像表征方法

李潇; 迟冰玉; 罗忠兵; 金士杰

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2026206

陕西师范大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (02) : 32 -40. DOI: 10.15983/j.cnki.jsnu.2026206

基于Otsu阈值的超声全聚焦裂纹成像表征方法

李潇, 迟冰玉, 罗忠兵, 金士杰

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摘要

针对传统全聚焦方法（total focusing method,TFM）在识别裂纹端面时易受衍射波干扰的问题，提出了一种基于Otsu阈值的成像表征新方法。该方法以全矩阵捕捉（full matrix capture,FMC）数据为基础，构建全矩阵幅值图谱，并通过Otsu自适应阈值算法实现对反射与衍射区域的自动分割；在成像过程中仅对反射矩阵信号进行延时叠加，有效避免了衍射能量对端面反射的掩盖，提升了成像效率。基于铝合金内部裂纹的仿真与实验结果显示，该方法在裂纹尺寸测量和成像效率方面均优于基于全矩阵的传统TFM方法，裂纹长度测量误差小于0.3mm，角度测量误差小于2.0°，成像所需时间减少60%以上。