용접 결함 분류를 위한 초음파 형상 인식 기법

An Ultrasonic Pattern Recognition Approach to Welding Defect Classification

초음파탐상시험을 통해 용접 결함의 종류를 정확히 구분하는 것은 정량적 비파괴시험을 위한 기본적인 단계로서 매우 중요한 문제인데, 이 문제는 최근 활발한 연구가 진행중인 초음파 형상 인식 기법의 적용에 의해 해결할 수 있다. 여기에서는 특징 추출, 특징 선택 그리고 결함 분류 등 초음파 형상 인식 기법의 세부 기술과 함께, 특히 최근 효율적인 분류기로 관심을 모으고 있는 확률 신경 회로망의 적용에 대해 논의하였다. 그리고 강 용접부 내부에 존재하는 결함을 균열, 기공, 슬래그 혼입의 3 종류로 분류하는 문제에 확률 신경 회로망을 적용한 예를 통하여, 초음파 형상 인식 기법의 효용성을 검증하였다. 또한 민감한 특징을 효율적으로 선별하는데 널리 사용되는 전방 특징 선택법과 그 적용에 대해서도 논의하였다.

Classification of flaws in weldments from their ultrasonic scattering signals is very important in quantitative nondestructive evaluation. This problem is ideally suited to a modern ultrasonic pattern recognition technique. Here brief discussion on systematic approach to this methodology is presented including ultrasonic feature extraction, feature selection and classification. A stronger emphasis is placed on probabilistic neural networks as efficient classifiers for many practical classification problems. In an example probabilistic neural networks are applied to classify flaws in weldments into 3 classes such as cracks, porosity and slag inclusions. Probabilistic nets are shown to be able to exhibit high performance of other classifiers without any training time overhead. In addition, forward selection scheme for sensitive features is addressed to enhance network performance.