394 工程科学学报，第42卷，第3期 (a) b 10 15 200 400 600 0 100200300400500 Channel number Channel number 图4小波变换处理结果.(a)圆形空洞：(b)方形空洞 Fig.4 Results after Wavelet transform processing:(a)circular hole;(b)square hole 0 0 (a) (b) 5 10 15 15 200 400 600 0. 100200300400500 Channel number Channel number 图5剪切变换处理结果.(a)圆形空洞：(b)方形空洞 Fig.5 Results after shearlet transform processing:(a)circular hole;(b)square hole 利用信噪比(SNR)、峰值信噪比(PSNR)和均 2.2.2单道波对比 方误差(MSE)三个指标对去噪前后波形堆积图数 以圆形空洞的第200道单道波数据为例，对小 据质量进行定量分析.由表1可知，剪切变换处理 波变换与剪切变换两种方法的处理效果做进一步 后数据的信噪比与峰值信噪比均大于小波变换处 对比分析，图6(a)、6(b)和6(c)分别为原始数据 理结果，而均方误差由个位数缩小到01以内，进 与两种方法处理后单道波对比图.从图中可以看 一步说明剪切变换自适应阀值法在处理随机噪声 出加入高强度噪声后原始信号已基本被淹没，在 上的优势，数据噪声残留少 经过DB4小波去噪处理后有效信号波形大致的形 表1小波变换与剪切变换处理前后信噪比、峰值信噪比、均方误差对比表 Table 1 Comparison of SNR,PSNR and MSE before and after wavelet and shearlet transform processing SNR/dB PSNR MSE Model type Noisy data WT ST Noisy data WT ST Noisy data WT ST Circular -2.457 9.559 22.871 14.144 26.170 39.481 3.347 0.2590.041 Square -2.528 9.469 22.987 14.153 26.150 39.667 4.891 0.2490.002 Wavelet transform Shearlet transform 300 150 Clean data (a) [(b) 15 [(e) Clean data 200 100 100 100 50 0 0 100 -50 -50 -200 -500 -500 12 12 Time/ns Time/ns Time/ns 图6第200道单道波数据去噪前后对比.(a)原始数据：(b)小波变换：(c)剪切变换 Fig.6 Comparison before and after denoizing of the 200th A-scan:(a)raw data;(b)wavelet transform;(c)shearlet transform利用信噪比（SNR）、峰值信噪比（PSNR）和均 方误差（MSE）三个指标对去噪前后波形堆积图数 据质量进行定量分析. 由表 1 可知，剪切变换处理 后数据的信噪比与峰值信噪比均大于小波变换处 理结果，而均方误差由个位数缩小到 0.1 以内，进 一步说明剪切变换自适应阀值法在处理随机噪声 上的优势，数据噪声残留少. 2.2.2    单道波对比 以圆形空洞的第 200 道单道波数据为例，对小 波变换与剪切变换两种方法的处理效果做进一步 对比分析，图 6（a）、6（b）和 6（c）分别为原始数据 与两种方法处理后单道波对比图. 从图中可以看 出加入高强度噪声后原始信号已基本被淹没，在 经过 DB4 小波去噪处理后有效信号波形大致的形 表 1 小波变换与剪切变换处理前后信噪比、峰值信噪比、均方误差对比表 Table 1 Comparison of SNR, PSNR and MSE before and after wavelet and shearlet transform processing Model type SNR / dB PSNR MSE Noisy data WT ST Noisy data WT ST Noisy data WT ST Circular ‒2.457 9.559 22.871 14.144 26.170 39.481 3.347 0.259 0.041 Square ‒2.528 9.469 22.987 14.153 26.150 39.667 4.891 0.249 0.002 Channel number 0 600 200 400 0 5 10 15 Time/ns (a) Channel number 0 300 400 100 200 500 0 5 10 15 Time/ns (b) 图 4    小波变换处理结果. （a）圆形空洞；（b）方形空洞 Fig.4    Results after Wavelet transform processing: (a) circular hole; (b) square hole Channel number 0 600 200 400 0 5 10 15 Time/ns (a) Channel number 0 300 400 100 200 500 0 5 10 15 Time/ns (b) 图 5    剪切变换处理结果. （a）圆形空洞；（b）方形空洞 Fig.5    Results after shearlet transform processing: (a) circular hole; (b) square hole Time/ns 8 12 300 200 −100 −200 Amplitude/mV 0 4 (a) 100 0 Noisy data Clean data Time/ns 8 12 150 100 −50 −500 Amplitude/mV 0 4 (b) 50 0 Wavelet transform Clean data Time/ns 8 12 150 100 −50 −500 Amplitude/mV 0 4 (c) 50 0 Shearlet transform Clean data 图 6    第 200 道单道波数据去噪前后对比. （a）原始数据；（b）小波变换；（c）剪切变换 Fig.6    Comparison before and after denoizing of the 200th A-scan: (a) raw data; (b) wavelet transform; (c) shearlet transform · 394 · 工程科学学报，第 42 卷，第 3 期