Page 94 - 无损检测2025年第三期

周志鹏，等：

基于 SSA-VMD-DTW 的绝缘子脱黏缺陷成像 ×10 4

4
×10
原始数据量化幅值/V -2 2 0 幅值/V 1 000 IMF1量化幅值/V -2 2 0
500

2 000
2
2 000
0
1 000
3
7
采样点数 3 000 0 1 频率/(×10 Hz) 4 5 0 1 000 采样点数 3 000
(a) 原始信号 (b) 原始信号频谱 (c) IMF1
×10 4
1 000 4
幅值/V 500 IMF2量化幅值/V 2 0 幅值/V 1 000
500
0 1 2 3 4 5 -2 0 1 000 2 000 3 000 0 1 2 3 4 5
频率/(×10 Hz) 采样点数 频率/(×10 Hz)
7
7
(d) IMF1频谱 (e) IMF2 (f) IMF2频谱
图 8 脱黏信号各分解模态及其频谱 ×10 4
×10
4
原始数据量化幅值/V -2 2 0 幅值/V 500 IMF1量化幅值/V -2 2 0
1 000
2
3
2 000
1 000
0
7
采样点数 3 000 0 1 频率/(×10 Hz) 4 5 0 1 000 采样点数 2 000 3 000
(a) 原始信号 (b) 原始信号频谱 (c) IMF1
×10 4
1 000 2
幅值/V 500 IMF2量化幅值/V 1 0 幅值/V 500
0 1 2 3 4 5 -1 0 1 000 2 000 3 000 0 1 2 3 4 5
7
7
频率/(×10 Hz) 采样点数 频率/(×10 Hz)
(d) IMF1频谱 (e) IMF2 (f) IMF2频谱
图 9 异常高亮信号各分解模态及其频谱
表1 5组信号的DTW距离
1.0
脱黏信号 异常高亮区域信号与 脱黏区域信号与
0.9 界面信号
异常高亮信号 编号 正常界面信号的 正常界面信号的
0.8 1 DTW距离 DTW距离
8.812 6
1.514 4
0.7
归一化幅值/V 0.6 2 3 1.741 8 8.236 4
8.127 8
1.652 4
0.5
0.4 4 1.977 7 8.897 7
5 1.687 3 7.987 8
0.3
0.2 C =sgn (D -5) （16）
M TW
0.1
式中：C 为相关系数矩阵； sgn(·)为符号函数； D TW 为
M
0 20 40 60 80 100 120 DTW距离。
图 10 3 种典型信号的 IMF2 模态对比 2.5 试验结果对比
黏信号与界面信号波形差距较大。 对整幅图像的A扫描信号进行相关性分析，得
为有效判断3种信号的互相关程度，分别在异 到相关系数矩阵，再与原始C扫描图进行加权成像，
常高亮区域和脱黏区域采集5组信号，与正常界面 得到优化后的C扫描图像，将其二值化后发现，原始
信号的DTW距离如表1所示。将阈值设定为5，大 图像的异常高亮区域已经被完全消除。优化前后及
于5即判定为脱黏区域，相关系数矩阵计算公式为 二值化后的C扫描图如图11所示。

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2025 年 第 47 卷 第 3 期
无损检测