合成孔径聚焦超声成像检测技术研究与应用概况 被引量：1

1

作者 张婧 邓楚豪 +1 位作者 胡晓壮 唐艳龙 《工程与建设》 2024年第4期924-926,共3页

合成孔径聚焦技术是一项高技术的非破坏性测试技术,已引起业界的高度关注。本文在合成孔径聚焦技术的理论基础上,对当前的国内外研究应用进行了展述。结合合成孔径聚焦超声检测的优点,阐述了这种技术在混凝土构件的检验中的具体运用。... 合成孔径聚焦技术是一项高技术的非破坏性测试技术,已引起业界的高度关注。本文在合成孔径聚焦技术的理论基础上,对当前的国内外研究应用进行了展述。结合合成孔径聚焦超声检测的优点,阐述了这种技术在混凝土构件的检验中的具体运用。根据实际工程发展需要,本文对合成孔径聚焦技术在工程与再制造领域的发展进行了展望。 展开更多

关键词 超声成像 合成孔径聚焦技术(saft) 工程和再制造

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聚焦探头水浸检测下的频域合成孔径聚焦技术 被引量：8

2

作者 吴施伟 吴海腾 +2 位作者 金浩然 杨克己 武二永 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期110-115,共6页

为了满足自动化在线定量超声无损检测(UNDT)的应用需求,解决传统相移频域合成孔径聚焦技术(SAFT)以平面探头为基础而难以适用于聚焦探头所存在的问题,开展应用于聚焦探头水浸检测的频域SAFT成像技术研究.在分析传统相移频域SAFT成像原... 为了满足自动化在线定量超声无损检测(UNDT)的应用需求,解决传统相移频域合成孔径聚焦技术(SAFT)以平面探头为基础而难以适用于聚焦探头所存在的问题,开展应用于聚焦探头水浸检测的频域SAFT成像技术研究.在分析传统相移频域SAFT成像原理及建立其与时域SAFT方法等效关系的基础上,通过分析聚焦探头在焦平面前后的声程与平面探头的异同,利用上述等效关系将2种探头波达时间的差异转换为频域上的相位补偿,推导聚焦探头水浸检测信号的相移逐层递推公式,发展出一种适用于聚焦探头水浸检测的频域SAFT成像技术.仿真与实验研究表明,采用该技术解决了传统相移方法直接应用于聚焦探头水浸检测所存在的过矫正问题,在聚焦探头水浸检测中应用,具有高横向分辨率和高实时性的成像能力. 展开更多

关键词 超声成像 合成孔径聚焦技术(saft) 横向分辨率 聚焦探头 水浸检测

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用平面探头发射、聚焦探头接收的线性合成孔径聚焦技术 被引量：1

3

作者 肖焕立 黄振俨 +1 位作者 郭成彬 应崇福 《应用声学》 CSCD 1990年第6期11-16,共6页

为了解决现有合成孔径聚焦技术(SAFT)方案中分辨率与灵敏度这一矛盾,在现有SAFT成像的基础上,新提出了一种平面探头发射、聚焦探头接收的线性合成孔径聚焦技术的成像方案。对该方案进行了理论分析,推导出了相应的成像算法,并建立了一套... 为了解决现有合成孔径聚焦技术(SAFT)方案中分辨率与灵敏度这一矛盾,在现有SAFT成像的基础上,新提出了一种平面探头发射、聚焦探头接收的线性合成孔径聚焦技术的成像方案。对该方案进行了理论分析,推导出了相应的成像算法,并建立了一套包括超声分析仪、超高速数据采集装置、机械扫描装置和计算机组成的SAFT成像系统,发展了相应的实验方法和计算机软件,对三组具有不同形状的人工缺陷的试块进行了成像实验,结果较好,分辨率至少可达1.5λ. 展开更多

关键词 聚焦技术 合成孔径 探头 接收

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基于相控阵合成孔径的颅骨轮廓快速测量算法研究 被引量：1

4

作者 李翰则 刘睿旭 +3 位作者 周晓青 殷涛 刘志朋 马任 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期338-347,共10页

作为一项新兴的神经调控技术,经颅聚焦超声技术目前广泛应用于脑深部的神经调控与治疗中。颅骨的异形和声参数的极大差异性是导致聚焦超声穿透颅骨后实际焦点的偏移和焦域散焦的主要原因。本研究以合成孔径技术为基础,由相控阵发射超声... 作为一项新兴的神经调控技术,经颅聚焦超声技术目前广泛应用于脑深部的神经调控与治疗中。颅骨的异形和声参数的极大差异性是导致聚焦超声穿透颅骨后实际焦点的偏移和焦域散焦的主要原因。本研究以合成孔径技术为基础,由相控阵发射超声信号并接收于颅骨内外轮廓反射的回波信号,同时计算得到颅骨轮廓点坐标,实现对颅骨轮廓的快速测量。建立仿真模型,并利用颅骨仿体对算法进行仿真与实验验证。仿真结果表明,颅骨模型外轮廓中心区域的最大探测误差为0.15 mm,边缘区域为0.4 mm;内轮廓中心区域最大探测误差为0.3 mm,边缘区域为0.5 mm。实验结果表明:颅骨仿体外轮廓中心区域的最大探测误差为0.4 mm,边缘区域为0.8 mm;内轮廓中心区域最大探测误差为0.6 mm,边缘区域为0.9 mm。所设计的颅骨轮廓快速测量算法能够实现在2 min内完成颅骨内外轮廓的精确测量,并控制最大测量误差在1 mm以内。与核磁共振扫描(MRI)以及电子计算机断层成像(CT)相比,降低了治疗成本和治疗时间,同时为下一步调整相控阵阵元发射延时,实现在颅内的实时精确聚焦,提供了新的方法和思路。 展开更多

关键词 经颅聚焦超声 神经调控 合成孔径技术 相控阵 实时精确聚焦

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合成孔径聚焦在水浸超声缺陷定量中的应用 被引量：5

5

作者 周正干 周江华 +2 位作者 章宽爽 马立印 孙广开 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2017-2023,共7页

针对水浸超声检测常用缺陷定量方法存在成本高或缺陷定量误差较大的问题,提出一种将原始检测数据经频域合成孔径聚焦技术(FSAFT)处理后再运用半波高法进行缺陷定量评价(FSAFT-DQM)的新方法。建立了水浸超声点聚焦探头FSAFT成像方法,制... 针对水浸超声检测常用缺陷定量方法存在成本高或缺陷定量误差较大的问题,提出一种将原始检测数据经频域合成孔径聚焦技术(FSAFT)处理后再运用半波高法进行缺陷定量评价(FSAFT-DQM)的新方法。建立了水浸超声点聚焦探头FSAFT成像方法,制备了横通孔和平底孔试样,开展了FSAFT-DQM缺陷定量评价试验研究。试验结果表明:FSAFTDQM缺陷定量精度受检测深度影响不明显;当扫描步距不大于探头中心频率对应的半波长时,与半波高法相比,平底孔试样FSAFT-DQM缺陷定量误差由71.9%降低到10.0%以内;扫描步距在探头中心频率对应的半波长到波长之间时,图像频域插值算法将平底孔试样FSAFTDQM缺陷定量误差由17.2%降低到5.6%。研究结果表明:FSAFT-DQM能有效提高缺陷定量精度。 展开更多

关键词 水浸超声检测 缺陷定量评价 点聚焦探头 频域合成孔径聚焦技术(Fsaft) 半波高法

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合成孔径聚焦成像算法研究 被引量：4

6

作者 宋志明 李金龙 +2 位作者 王黎 高晓蓉 王泽勇 《现代电子技术》 2010年第23期17-20,共4页

合成孔径聚焦成像技术与传统的超声成像方法相比,可以通过较低的工作频率和较小的换能器孔径获得较好的分辨率,目前已在无损检测中获得广泛应用。随着科技的进步,合成孔径聚焦算法也日益成熟。对三种常用的合成孔径聚焦算法的原理进行... 合成孔径聚焦成像技术与传统的超声成像方法相比,可以通过较低的工作频率和较小的换能器孔径获得较好的分辨率,目前已在无损检测中获得广泛应用。随着科技的进步,合成孔径聚焦算法也日益成熟。对三种常用的合成孔径聚焦算法的原理进行了分析,总结了各自特点及优势。在实际应用中,合理选择成像算法,能够有效提高成像质量。 展开更多

关键词 无损检测 合成孔径聚焦技术 波包原子分解 匹配滤波 角度相关卷积

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基于合成孔径技术的轮对探伤成像算法研究 被引量：3

7

作者 李小娟 杨昕 +1 位作者 王黎 彭建平 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第4期644-648,共5页

为了提高轮对超声探伤成像的信噪比(SNR)和缺陷的检出率,针对轮对超声探伤的方法和特点,提出了将轮对探伤结果B扫描图像与合成孔径聚焦技术(SAFT)相结合的图像处理技术。通过建立SAFT算法的数学模型,设计了SAFT算法处理软件,并以内部含... 为了提高轮对超声探伤成像的信噪比(SNR)和缺陷的检出率,针对轮对超声探伤的方法和特点,提出了将轮对探伤结果B扫描图像与合成孔径聚焦技术(SAFT)相结合的图像处理技术。通过建立SAFT算法的数学模型,设计了SAFT算法处理软件,并以内部含有缺陷的China Railway High-speed(CRH)型车轮轮对为检测对象,进行了轮对探伤实验,实现并优化了基于SAFT算法的轮对超声探伤图像重建,验证了该技术的可行性和准确性。最后进行了SNR的定量数值计算和比较,结果表明,该技术能有效提高轮对超声探伤成像的SNR和分辨率,可提供更准确详实的缺陷信息,提高探伤系统检出率,从而有效保障车轮的安全运行。 展开更多

关键词 轮对超声探伤 合成孔径聚焦技术 图像重建 信噪比

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非线性合成孔径聚焦超声成像 被引量：1

8

作者 罗斌 王邓志 +1 位作者 罗宏建 刘一舟 《应用声学》 CSCD 北大核心 2003年第5期5-8,30,共5页

论文介绍了合成孔径聚焦超声成像系统原理。建立了一个无损检测超声成像系统。同时,为了进一步提高分辨率;设计了基于相关系数的非线性合成孔径聚焦算法。然后利用此算法对试块成像,结果表明,与延时叠加合成孔径算法相比,基于相关性分... 论文介绍了合成孔径聚焦超声成像系统原理。建立了一个无损检测超声成像系统。同时,为了进一步提高分辨率;设计了基于相关系数的非线性合成孔径聚焦算法。然后利用此算法对试块成像,结果表明,与延时叠加合成孔径算法相比,基于相关性分析的非线性合成孔径算法提高了图像的分辨率,改善了图像质量。 展开更多

关键词 非线性合成孔径聚焦超声成像 原理 无损检测超声成像系统 分辨率 图像 质量 saft

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激光超声的多模式合成孔径聚焦成像仿真分析 被引量：3

9

作者 钟华 孙凯华 +2 位作者 孙铭 黄姝珂 周英平 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第4期535-547,共13页

针对激光超声体波在检测材料内部缺陷时反射信号弱、信噪比较差的问题,提出了一种基于激光超声的多模式合成孔径聚焦成像方法。通过耦合激光激发超声方向性、干涉仪探测超声方向性、超声波与缺陷作用后声场分布方向性得到声场灵敏度图,... 针对激光超声体波在检测材料内部缺陷时反射信号弱、信噪比较差的问题,提出了一种基于激光超声的多模式合成孔径聚焦成像方法。通过耦合激光激发超声方向性、干涉仪探测超声方向性、超声波与缺陷作用后声场分布方向性得到声场灵敏度图,再根据声场灵敏度图和不同模式波的传播特性预测不同位置分布缺陷的最佳成像模式波,从而使用多模组合的合成孔径聚焦成像方法对缺陷成像。使用有限元方法对该成像过程进行数值模拟来验证其可行性,成像结果与理论预测一致。采用这一缺陷成像方法可减小盲区,消除伪像,从而提高图像质量。 展开更多

关键词 合成孔径聚焦成像技术 激光超声 内部缺陷 方向性 多模组合成像

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基于激光超声的钛合金裂纹合成孔径组合成像研究

10

作者 陈涛 张洪伟 +1 位作者 闫锡超 袁俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期364-372,共9页

针对钛合金内部疲劳裂纹激光超声成像问题,提出了一种基于合成孔径聚焦技术的多模式组合成像方法。采用扫描激光源法,通过提取不同探测位置的时域模式回波信号,根据Bscan图中反射纵波与反射横波的幅值分布,将裂纹回波时域特征进行分区重... 针对钛合金内部疲劳裂纹激光超声成像问题,提出了一种基于合成孔径聚焦技术的多模式组合成像方法。采用扫描激光源法,通过提取不同探测位置的时域模式回波信号,根据Bscan图中反射纵波与反射横波的幅值分布,将裂纹回波时域特征进行分区重组,对其进行反演聚焦完成了对内部裂纹的识别及图像重构。使用COMSOL Multiphysics对钛合金板材内部裂纹成像过程进行数值模拟并通过MATLAB图像算法验证了其可行性。与单一模式波成像相比,采用反射纵波与反射横波组合的成像方法有效减少了伪像,实现了对内部裂纹的定位及图像重构,重构裂纹位置X轴与Y轴相对误差均在3以内。 展开更多

关键词 合成孔径聚焦技术 钛合金 方向性 内部裂纹

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基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法 被引量：7

11

作者 汪进超 陶东新 +3 位作者 黄燕庆 王川婴 韩增强 胡胜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期557-564,共8页

随着地下空间开发的深入,钻孔岩壁上特殊区域的重视程度越来越高,为了克服传统超声波钻孔成像技术分辨率低的不足,提出一种基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法,提高钻孔图像的分辨率和图像质量。采用高分辨率的合成孔径SAFT成像技术... 随着地下空间开发的深入,钻孔岩壁上特殊区域的重视程度越来越高,为了克服传统超声波钻孔成像技术分辨率低的不足,提出一种基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法,提高钻孔图像的分辨率和图像质量。采用高分辨率的合成孔径SAFT成像技术综合处理大量的断面扫描回波信号,达到增强反射信号和抑制干扰信号的目的,使对应的岩壁特征区域回波更加突显,在该基础上提取出扫描断面回波信号的声幅和声时参数。综合声幅和声速参数的特征,提出了基于相关性的超声波钻孔图像重建原则,选择合适的成像数据点,在叠加不同深度的探测数据后形成了关注区域更加明显的钻孔重建图像。将该方法应用到了实际工程中,验证了该方法的可行性和准确性。 展开更多

关键词 钻孔成像 合成孔径技术(saft) 超声成像 地质钻孔

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基于贝叶斯压缩感知的ISAR自聚焦成像 被引量：7

12

作者 王天云 陆新飞 +2 位作者 孙麟 陈畅 陈卫东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2719-2726,共8页

针对ISAR自聚焦成像,该文提出一种基于贝叶斯压缩感知的高分辨率成像算法。首先利用目标图像的稀疏特性构建级联形式的稀疏先验模型,同时将相位误差建模为均匀分布模型;然后基于最大后验准则,依据贝叶斯压缩感知理论交替迭代求解目标图... 针对ISAR自聚焦成像,该文提出一种基于贝叶斯压缩感知的高分辨率成像算法。首先利用目标图像的稀疏特性构建级联形式的稀疏先验模型,同时将相位误差建模为均匀分布模型;然后基于最大后验准则,依据贝叶斯压缩感知理论交替迭代求解目标图像和相位误差。与传统稀疏方法相比,所提算法进一步利用了目标图像的联合稀疏信息,将ISAR CS成像转化为MMV联合稀疏优化问题的求解,可以有效改善自聚焦的精度以及成像质量。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 逆合成孔径雷达 自聚焦技术 高分辨成像 贝叶斯压缩感知

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超声相关加权合成断面成像检测方法研究

13

作者 卢超 吴伟 +1 位作者 杨琳瑜 彭应秋 《南昌航空工业学院学报》 CAS 2004年第3期25-28,共4页

本文首先介绍了合成孔径聚焦超声成像的基本原理。针对提高成像的分辨率和信噪比问题 ,研究了原始采样信号的相关性 ,提出了一种基于信号相关度加权的合成新算法和原始数据预处理方法。利用改进方法对试样进行了断面成像实验 ,实验结果... 本文首先介绍了合成孔径聚焦超声成像的基本原理。针对提高成像的分辨率和信噪比问题 ,研究了原始采样信号的相关性 ,提出了一种基于信号相关度加权的合成新算法和原始数据预处理方法。利用改进方法对试样进行了断面成像实验 ,实验结果表明 :与传统的延时 -叠加合成孔径算法相比 ,新方法提高了图像的横向分辨率和信噪比 ,改善了图像质量。 展开更多

关键词 合成孔径聚焦技术 信号相关 超声成像 无损检测

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混凝土结构超声阵列探头成像算法研究 被引量：6

14

作者 廖寅 熊必成 +2 位作者 李秋锋 孙颖 马辉聪 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第6期932-935,939,共5页

目前对混凝土结构进行超声检测常采用双探头方式,检测效率很低。提出了一种超声阵列探头成像方法来提高检测效率,这种方法充分利用阵列中相隔探头间形成的扫描信号,最大限度增加阵列数据融合处理的有效数组维数,根据线型阵列的结构特点... 目前对混凝土结构进行超声检测常采用双探头方式,检测效率很低。提出了一种超声阵列探头成像方法来提高检测效率,这种方法充分利用阵列中相隔探头间形成的扫描信号,最大限度增加阵列数据融合处理的有效数组维数,根据线型阵列的结构特点,结合合成孔径聚焦算法,配合有效的信号处理方法滤除结构噪声,能对混凝土结构实现有效探测。数值仿真结果表明,此方法不仅能提高检测效率,且能对检测目标实现有效聚焦和准确定位。 展开更多

关键词 超声检测 混凝土结构 阵列探头 合成孔径聚焦技术 数值模拟 信号处理

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虚拟源方法应用于B超成像系统的研究 被引量：1

15

作者 李遥 吴文焘 李平 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期183-184,共2页

0引言在传统B超成像中,接收时可实现逐点聚焦,但发射时只能单点聚焦或分段多点聚焦,因此只能在发射焦点附近获得较高的分辨率。合成孔径技术在理论上可获得不受深度影响的横向分辨率,但其应用受到了低信噪比等因素的限制。本文研究了虚... 0引言在传统B超成像中,接收时可实现逐点聚焦,但发射时只能单点聚焦或分段多点聚焦,因此只能在发射焦点附近获得较高的分辨率。合成孔径技术在理论上可获得不受深度影响的横向分辨率,但其应用受到了低信噪比等因素的限制。本文研究了虚拟源方法[1]在B超成像中的应用,分析了其对分辨率和信噪比的影响,并通过仿真实验验证了该方法能够提高成像质量。 展开更多

关键词 点聚焦 信噪比 合成孔径技术 成像质量 横向分辨率 成像系统 仿真实验 B超成像 球面波 时可

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