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基于符号相干因子加权的双层介质频域相干复合平面波成像
被引量:
6
1
作者
龙盛蓉
陈尧
+1 位作者
孔庆茹
黄景兴
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期32-39,共8页
为同时提高双层介质下超声相干复合平面波(CPWC)成像的质量和效率,提出一种频域波束形成与符号相干因子加权(SCF)相结合的算法。提取平面波数据的相位符号,通过修正后的频域波束形成算法对其进行波场外推。利用外推后的相位符号构建SCF...
为同时提高双层介质下超声相干复合平面波(CPWC)成像的质量和效率,提出一种频域波束形成与符号相干因子加权(SCF)相结合的算法。提取平面波数据的相位符号,通过修正后的频域波束形成算法对其进行波场外推。利用外推后的相位符号构建SCF加权因子对波束形成后的平面波图像进行自适应加权。结果表明,经过SCF加权,时域和频域波束形成后图像中缺陷的平均半峰值宽度基本相同,分别为时域DAS的78%和75%,频域图像的信噪比高于时域5 dB左右,在提供相同分辨率和信噪比的前提下,相比于时域波束形成下的SCF加权算法,本文所提的复合算法成像效率提升4倍以上,同时兼顾较高的成像质量和较低的运算复杂度,进而形成一种适用于双层介质无损检测的高质量、低复杂度的超声相控阵成像技术。
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关键词
相干
复合平面波
符号相干因子
双层介质
频域
超声
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职称材料
联合空间与角度的符号相干系数平面波成像
2
作者
邱芳
唐雨嘉
+1 位作者
崔崤峣
焦阳
《声学技术》
CSCD
北大核心
2023年第2期184-191,共8页
超声平面波成像是近年来一种应用较广泛的超快速超声成像方法,多角度相干平面波复合(Coherent Plane Wave Compounding,CPWC)成像在不过多损失速率的情况下,提升成像质量。但普通的CPWC方法只是简单复合多个角度延时叠加(Delay and Sum,...
超声平面波成像是近年来一种应用较广泛的超快速超声成像方法,多角度相干平面波复合(Coherent Plane Wave Compounding,CPWC)成像在不过多损失速率的情况下,提升成像质量。但普通的CPWC方法只是简单复合多个角度延时叠加(Delay and Sum,DAS)后的数据,并未考虑到单个角度内以及多个角度之间数据的相关性。文章提出了一种联合空间与角度的符号相干系数(Angular Spatial Sign Coherence Factor,asSCF)平面波成像方法,将空间符号相干因子和角度符号相干因子创新性地融合到波束合成的过程中,充分考虑信号之间的相关性,旨在提升多角度复合成像质量。进行了仿真实验、仿体实验以及在体组织实验,对asSCF-CPWC方法、单一的符号相干系数法以及传统CPWC方法成像进行对比,结果发现asSCF-CPWC方法具有更好的横向分辨能力和成像对比度。
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关键词
平面波成像
相干
系数法
空间
符号相干因子
角度
符号相干因子
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职称材料
密集型矩形阵列参数对激光Lamb波成像的影响分析
被引量:
4
3
作者
刘增华
马春雷
+2 位作者
陈洪磊
何存富
吴斌
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第14期87-93,共7页
激光超声技术具有非接触、检测效率高等优点,在无损检测领域受到广泛关注;充分利用激光超声技术的高空间分辨率特性,结合密集型矩形阵列和激光Lamb波技术进行板中缺陷检测。采用连续小波变换对频带宽、时域分辨率低的激光Lamb波信号进...
激光超声技术具有非接触、检测效率高等优点,在无损检测领域受到广泛关注;充分利用激光超声技术的高空间分辨率特性,结合密集型矩形阵列和激光Lamb波技术进行板中缺陷检测。采用连续小波变换对频带宽、时域分辨率低的激光Lamb波信号进行提取,得到特定频率下具有高时域分辨率的窄带信号;利用线性映射补偿技术消除所提取窄带信号中的频散,消除频散的信号用于缺陷成像;最后,结合幅值成像技术和符号相干因子成像技术对频散补偿后的信号进行处理,实现铝板中缺陷的成像和定位。在此基础上,进一步对不同的阵元数量和阵元间距对密集型矩形阵列指向性和缺陷成像质量的影响进行分析。当阵元数量为16,阵元间距为一个Lamb波波长时,主瓣宽度较窄且没有栅瓣出现,缺陷成像质量得到有效提高。
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关键词
激光Lamb波
密集型矩形阵列
连续小波变换
频散补偿
符号相干因子
成像
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职称材料
激光和压电传感器密集型矩形阵列成像质量的比较分析
被引量:
1
4
作者
刘增华
马春雷
+3 位作者
陈洪磊
冯雪健
何存富
吴斌
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期1075-1081,共7页
为了能够提高分辨率和信噪比,抑制旁瓣和栅瓣,提出了一种基于阵列数据相位差的成像方法.将压电传感器阵列和激光阵列分别与幅值成像和符号相干因子成像相结合对铝板中缺陷进行检测研究.采用连续小波变换对宽频带、低时域分辨率的激光Lam...
为了能够提高分辨率和信噪比,抑制旁瓣和栅瓣,提出了一种基于阵列数据相位差的成像方法.将压电传感器阵列和激光阵列分别与幅值成像和符号相干因子成像相结合对铝板中缺陷进行检测研究.采用连续小波变换对宽频带、低时域分辨率的激光Lamb波信号进行处理,得到特定频率下具有高时域分辨率的窄带信号.最后,结合幅值成像技术和符号相干因子成像技术对特定频率提取后的信号进行处理,实现铝板中缺陷的成像和定位.压电传感器阵列成像结果和激光阵列成像结果对比表明:充分利用激光阵列非接触、点聚焦的优点,能够有效地减少赝像,使得缺陷定位更加准确.
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关键词
激光Lamb波
压电传感器
密集型矩形阵列
连续小波变换
符号相干因子
成像
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职称材料
题名
基于符号相干因子加权的双层介质频域相干复合平面波成像
被引量:
6
1
作者
龙盛蓉
陈尧
孔庆茹
黄景兴
机构
南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室
昌河飞机工业(集团)有限责任公司理化计量中心
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期32-39,共8页
基金
江西省图像处理与模式识别重点实验室开放基金(ET202008414)
国家自然科学基金(62161028,51705232)项目资助。
文摘
为同时提高双层介质下超声相干复合平面波(CPWC)成像的质量和效率,提出一种频域波束形成与符号相干因子加权(SCF)相结合的算法。提取平面波数据的相位符号,通过修正后的频域波束形成算法对其进行波场外推。利用外推后的相位符号构建SCF加权因子对波束形成后的平面波图像进行自适应加权。结果表明,经过SCF加权,时域和频域波束形成后图像中缺陷的平均半峰值宽度基本相同,分别为时域DAS的78%和75%,频域图像的信噪比高于时域5 dB左右,在提供相同分辨率和信噪比的前提下,相比于时域波束形成下的SCF加权算法,本文所提的复合算法成像效率提升4倍以上,同时兼顾较高的成像质量和较低的运算复杂度,进而形成一种适用于双层介质无损检测的高质量、低复杂度的超声相控阵成像技术。
关键词
相干
复合平面波
符号相干因子
双层介质
频域
超声
Keywords
coherent plane wave compounding
sign coherence factor
two-layered medium
frequency-domain
ultrasound
分类号
TG115.28 [金属学及工艺—物理冶金]
TH878 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
联合空间与角度的符号相干系数平面波成像
2
作者
邱芳
唐雨嘉
崔崤峣
焦阳
机构
中国科学技术大学生物医学工程学院
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2023年第2期184-191,共8页
文摘
超声平面波成像是近年来一种应用较广泛的超快速超声成像方法,多角度相干平面波复合(Coherent Plane Wave Compounding,CPWC)成像在不过多损失速率的情况下,提升成像质量。但普通的CPWC方法只是简单复合多个角度延时叠加(Delay and Sum,DAS)后的数据,并未考虑到单个角度内以及多个角度之间数据的相关性。文章提出了一种联合空间与角度的符号相干系数(Angular Spatial Sign Coherence Factor,asSCF)平面波成像方法,将空间符号相干因子和角度符号相干因子创新性地融合到波束合成的过程中,充分考虑信号之间的相关性,旨在提升多角度复合成像质量。进行了仿真实验、仿体实验以及在体组织实验,对asSCF-CPWC方法、单一的符号相干系数法以及传统CPWC方法成像进行对比,结果发现asSCF-CPWC方法具有更好的横向分辨能力和成像对比度。
关键词
平面波成像
相干
系数法
空间
符号相干因子
角度
符号相干因子
Keywords
plane wave imaging
coherence coefficient method
spatial sign coherence factor
angular sign coherence factor
分类号
O426 [理学—声学]
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职称材料
题名
密集型矩形阵列参数对激光Lamb波成像的影响分析
被引量:
4
3
作者
刘增华
马春雷
陈洪磊
何存富
吴斌
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第14期87-93,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11772014,51475012)。
文摘
激光超声技术具有非接触、检测效率高等优点,在无损检测领域受到广泛关注;充分利用激光超声技术的高空间分辨率特性,结合密集型矩形阵列和激光Lamb波技术进行板中缺陷检测。采用连续小波变换对频带宽、时域分辨率低的激光Lamb波信号进行提取,得到特定频率下具有高时域分辨率的窄带信号;利用线性映射补偿技术消除所提取窄带信号中的频散,消除频散的信号用于缺陷成像;最后,结合幅值成像技术和符号相干因子成像技术对频散补偿后的信号进行处理,实现铝板中缺陷的成像和定位。在此基础上,进一步对不同的阵元数量和阵元间距对密集型矩形阵列指向性和缺陷成像质量的影响进行分析。当阵元数量为16,阵元间距为一个Lamb波波长时,主瓣宽度较窄且没有栅瓣出现,缺陷成像质量得到有效提高。
关键词
激光Lamb波
密集型矩形阵列
连续小波变换
频散补偿
符号相干因子
成像
Keywords
laser-based Lamb waves
compact rectangular array
continuous wavelet transform
dispersion compensation
sign coherence factor imaging
分类号
TB302.5 [一般工业技术—材料科学与工程]
TH878.2 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
激光和压电传感器密集型矩形阵列成像质量的比较分析
被引量:
1
4
作者
刘增华
马春雷
陈洪磊
冯雪健
何存富
吴斌
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期1075-1081,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475012
11272021)
北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划资助项目(CIT&TCD201304048)
文摘
为了能够提高分辨率和信噪比,抑制旁瓣和栅瓣,提出了一种基于阵列数据相位差的成像方法.将压电传感器阵列和激光阵列分别与幅值成像和符号相干因子成像相结合对铝板中缺陷进行检测研究.采用连续小波变换对宽频带、低时域分辨率的激光Lamb波信号进行处理,得到特定频率下具有高时域分辨率的窄带信号.最后,结合幅值成像技术和符号相干因子成像技术对特定频率提取后的信号进行处理,实现铝板中缺陷的成像和定位.压电传感器阵列成像结果和激光阵列成像结果对比表明:充分利用激光阵列非接触、点聚焦的优点,能够有效地减少赝像,使得缺陷定位更加准确.
关键词
激光Lamb波
压电传感器
密集型矩形阵列
连续小波变换
符号相干因子
成像
Keywords
laser-based Lamb waves
piezoelectric tran sducer
compact rectangular array
continuous wavelet transform
sign coherence factor imaging
分类号
TB302.5 [一般工业技术—材料科学与工程]
TH878.2 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于符号相干因子加权的双层介质频域相干复合平面波成像
龙盛蓉
陈尧
孔庆茹
黄景兴
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
联合空间与角度的符号相干系数平面波成像
邱芳
唐雨嘉
崔崤峣
焦阳
《声学技术》
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
密集型矩形阵列参数对激光Lamb波成像的影响分析
刘增华
马春雷
陈洪磊
何存富
吴斌
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
激光和压电传感器密集型矩形阵列成像质量的比较分析
刘增华
马春雷
陈洪磊
冯雪健
何存富
吴斌
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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职称材料
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