一种改进选点及加窗处理的相位梯度自聚焦算法 被引量：1

1

作者 刘建彬 周鹏 +1 位作者 王影 张振华 《遥测遥控》 2024年第5期91-99,共9页

相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法被广泛应用于补偿合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的相位误差。PGA算法的处理流程中,选点和加窗这两步操作对于算法性能的影响非常大。传统的PGA算法常因选点质量不... 相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法被广泛应用于补偿合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的相位误差。PGA算法的处理流程中,选点和加窗这两步操作对于算法性能的影响非常大。传统的PGA算法常因选点质量不佳或窗宽估计有误而导致聚焦效果变差,收敛速度变慢。本文提出一种基于能量-信杂比最大准则的强点选择方法和一种自适应窗宽估计方法。利用能量和信杂比两个维度从图像数据中筛选出理想的孤立强散射点,结合并改进两种传统加窗方法自适应地估计窗宽,实现算法稳定性和收敛速度的提升。仿真和实测数据处理结果证实了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 自聚焦 相位梯度自聚焦算法 强点选择 窗宽估计

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对比度最优自聚焦算法 被引量：15

2

作者 刘月花 荆麟角 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期24-30,共7页

该文研究了一种适用于SAR的自聚焦算法,称作对比度最优自聚焦算法(Contrast Optimiza-tion Autofocus Algorithm,COAA)。该算法是一种原理简单、收敛快、计算量小、鲁棒性强的自聚焦算法,该文着重研究了COAA的实现方法。通过计算机仿真... 该文研究了一种适用于SAR的自聚焦算法,称作对比度最优自聚焦算法(Contrast Optimiza-tion Autofocus Algorithm,COAA)。该算法是一种原理简单、收敛快、计算量小、鲁棒性强的自聚焦算法,该文着重研究了COAA的实现方法。通过计算机仿真模拟证明了该算法的有效性。将COAA运用于中关村地区L-SAR数据并得到了理想的图像,这说明该算法具有重要的实际应用价值。最后,该文通过一些具体例子验证了该算法与其他算法相比具有更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 对比度最优自聚焦算法 图像 MAPDRIFT自聚焦算法 COAA 机载

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多种相控阵超声后处理聚焦算法的仿真对比

3

作者 朱易坤 沈燕 《东方汽轮机》 2024年第2期75-80,共6页

相控阵超声检测是1种新型、高级的工件内部缺陷无损超声检测技术,其可使用多个不同晶片独立发射超声波,并按照设定的时序和要求通过电子信息控制系统激发各晶片阵源,从而实现声场的偏转、多角度和聚焦。随着该技术的快速发展,出现了多... 相控阵超声检测是1种新型、高级的工件内部缺陷无损超声检测技术,其可使用多个不同晶片独立发射超声波,并按照设定的时序和要求通过电子信息控制系统激发各晶片阵源,从而实现声场的偏转、多角度和聚焦。随着该技术的快速发展,出现了多种相控阵超声后处理聚焦算法。文章通过对几种常见相控阵超声后处理聚焦算法的原理简介与仿真,对比各种算法在分辨率设置、成像质量和运算数据量等的差异,分析各种算法的优缺点和适用范围,为合理的选择相控阵超声后处理聚焦算法提供参考依据。 展开更多

关键词 无损检测 相控阵 聚焦算法 仿真

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麦克风阵列二维方向估计聚焦算法研究 被引量：4

4

作者 居太亮 彭启琮 +1 位作者 邵怀宗 林静然 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期225-228,共4页

聚焦算法是解决宽带信号方向(DOA)估计问题的重要算法。常规的宽带聚焦算法需要进行预估计和多次迭代,算法的计算复杂度较高。该文根据宽带聚焦算法的思想,结合语音信号的特点,以各频率点的频域相关矩阵和聚焦点的相关矩阵的均方误差最... 聚焦算法是解决宽带信号方向(DOA)估计问题的重要算法。常规的宽带聚焦算法需要进行预估计和多次迭代,算法的计算复杂度较高。该文根据宽带聚焦算法的思想,结合语音信号的特点,以各频率点的频域相关矩阵和聚焦点的相关矩阵的均方误差最小为最优化准则,提出了一种不需要预估计和迭代的二维宽带聚焦算法。该算法实时性好、计算复杂度低。采用八元均匀圆环麦克风阵列,仿真验证了该算法的良好二维DOA估计性能。 展开更多

关键词 频率聚焦算法 麦克风阵列 子空间方法 宽带信号方向估计

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基于MATLAB核径迹图像聚焦算法的研究 被引量：1

5

作者 弟宇鸣 叶红兵 +1 位作者 邱晓林 李天柁 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2006年第4期316-320,共5页

为了解决噪声对核径迹图像的参数提取、判别、分类与计数以及数据处理的影响,借助MATLAB软件分析了不同焦距核径迹图像的直方图特征、频谱特征和边缘特征,并确定了Robert算子作为对核径迹图像边缘检测的最好算子。同时,以核径迹图像的... 为了解决噪声对核径迹图像的参数提取、判别、分类与计数以及数据处理的影响,借助MATLAB软件分析了不同焦距核径迹图像的直方图特征、频谱特征和边缘特征,并确定了Robert算子作为对核径迹图像边缘检测的最好算子。同时,以核径迹图像的总灰度值之和取最大值为核径迹图像聚焦质量的评价标准,并按照这个标准设计了显微镜的自动聚焦算法。 展开更多

关键词 核径迹图像 识别研究 图像增强 特征提取 聚焦算法

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基于二维波束聚焦算法的低速冲击监测研究 被引量：2

6

作者 常琦 孟瑶 +1 位作者 杨维希 刘君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期28-34,共7页

冲击损伤监测是结构健康监测的主要研究内容之一,为提高冲击定位的精度以及传感器的利用效率,提出了一种基于十字阵列型传感器布置方法的二维波束聚焦冲击定位算法,在高精度的前提下有效减少了传统定位方法所需布置的传感器数量。通过... 冲击损伤监测是结构健康监测的主要研究内容之一,为提高冲击定位的精度以及传感器的利用效率,提出了一种基于十字阵列型传感器布置方法的二维波束聚焦冲击定位算法,在高精度的前提下有效减少了传统定位方法所需布置的传感器数量。通过十字阵列型的压电传感器布置方法,可以将远场的定位精度大大提高,对于内场的盲区采用四点圆弧定位算法进行冲击定位,从而将整个大型平板结构的冲击定位精度大大提高。通过实验研究验证了该方法的有效性与实用性。 展开更多

关键词 冲击损伤监测 十字阵列 二维波束聚焦算法 声发射

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FMCW SAR相位梯度自聚焦算法研究 被引量：1

7

作者 王颖 高云芳 +1 位作者 李青山 王鹏 《中国电子科学研究院学报》 2009年第6期651-655,共5页

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因。针对FMCW SAR的特点,分... 调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因。针对FMCW SAR的特点,分析了二阶相位误差对成像质量的影响,然后以二阶相位误差为例建立了存在相位误差的FMCW SAR信号模型,研究了适合于FMCW SAR的相位梯度自聚焦算法,仿真结果表明该算法能够校正相位误差的影响,提高了成像精度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 调频连续波 相位梯度自聚焦算法 相位误差

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自适应峰度最优自聚焦算法 被引量：1

8

作者 冯锦 朱敏慧 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第7期71-73,76,共4页

研究了一种适用于合成孔径雷达的自聚焦算法,称自适应峰度最优自聚焦算法(AKOAA)。该算法能有效解决对比度最优算法的局部极值问题,且具有原理简单、收敛快、计算量小、适应性强等特点。该文着重研究了AKOAA的原理及实现方法,最后通过... 研究了一种适用于合成孔径雷达的自聚焦算法,称自适应峰度最优自聚焦算法(AKOAA)。该算法能有效解决对比度最优算法的局部极值问题,且具有原理简单、收敛快、计算量小、适应性强等特点。该文着重研究了AKOAA的原理及实现方法,最后通过对实际的L_SAR数据成像得到了较为理想的图像,这既证明了该算法的有效性,也说明了该算法具有重要实际应用价值。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 峰度 自适应自聚焦算法

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一种基于RELAX的SAR自聚焦算法

9

作者 郑义明 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期379-387,共9页

该文提出了一种基于RELAX的自聚焦算法。根据多个特显点和杂波同时存在的模型,该算法交替迭代地进行相位校正和散射点参数估计,在精确估计出散射点子回波参数的同时估计出自聚焦所需的相位误差。由于该算法未对杂波和噪声模型作任何假设... 该文提出了一种基于RELAX的自聚焦算法。根据多个特显点和杂波同时存在的模型,该算法交替迭代地进行相位校正和散射点参数估计,在精确估计出散射点子回波参数的同时估计出自聚焦所需的相位误差。由于该算法未对杂波和噪声模型作任何假设,可应用于绝大多数成像场景,同时该算法可用于估计任何类型的相位误差,因此是一种稳健的自聚焦算法。实际数据处理结果表明该方法是有效的。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 自聚焦算法 相位误差 RELAX

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基于自适应动量估计优化器与空变最小熵准则的SAR图像船舶目标自聚焦算法 被引量：5

10

作者 李志远 郭嘉逸 +3 位作者 张月婷 黄丽佳 李洁 吴一戎 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第1期83-94,共12页

在SAR散焦船舶图像中,部分船舶目标的散焦现象具有沿距离向空变的特性。针对此类散焦船舶目标,该文提出了一种基于自适应动量估计优化器与空变最小熵准则的SAR图像船舶目标自聚焦算法,该算法直接对复图像进行处理,可以实现对任意阶次相... 在SAR散焦船舶图像中,部分船舶目标的散焦现象具有沿距离向空变的特性。针对此类散焦船舶目标,该文提出了一种基于自适应动量估计优化器与空变最小熵准则的SAR图像船舶目标自聚焦算法,该算法直接对复图像进行处理,可以实现对任意阶次相位误差的补偿。在仿真数据和GF-3数据上的实验结果表明,所提算法可以有效地实现SAR图像空变散焦船舶目标自聚焦,聚焦后的船舶图像在图像熵与对比度上都有所改善,且算法聚焦速度有很大提升。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 船舶目标 自适应动量估计优化器 空变最小熵 自聚焦算法

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合成孔径雷达多孔径相位差分自聚焦算法

11

作者 于贵龙 《火控雷达技术》 2001年第4期6-12,共7页

相位差分 (PD)自聚焦算法是把处理孔径分为互不重叠的相等的子孔径 ,通过子孔径数据相位差函数的傅里叶变换来获得相位误差系数的估值 ,所能估计的相位误差的最高阶数由子孔径的数目决定 ,其一般做法是把处理孔径分成相等的两个子孔径 ... 相位差分 (PD)自聚焦算法是把处理孔径分为互不重叠的相等的子孔径 ,通过子孔径数据相位差函数的傅里叶变换来获得相位误差系数的估值 ,所能估计的相位误差的最高阶数由子孔径的数目决定 ,其一般做法是把处理孔径分成相等的两个子孔径 ,来获得二次相位误差系数的估值 ,并建立修正矢量补偿二次相位误差。通过将信号方位孔径分解到两个以上的子孔径 ,可以获得高阶 (阶数大于二 )相位误差系数的估值 ,故称之为多孔径相位差分自聚焦算法。本文对多孔径相位差分自聚焦算法的原理进行了详细的阐述 。 展开更多

关键词 数据处理 雷达回波信号 多孔径相位差分自聚焦算法 合成孔径雷达 相位误差

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基于椭圆弧扫描转换的超声波无损检测全聚焦算法 被引量：4

12

作者 崔文凯 秦开怀 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2375-2382,共8页

针对超声波无损检测的全聚焦算法(TFM)处理全矩阵数据耗时巨大的问题,本文基于椭圆弧扫描转换提出了一种单层物体超声波无损检测的新全聚焦算法DEA-TFM.相对于传统全聚焦算法的逆向处理过程,新算法结合计算机光栅图形学中的椭圆绘制算法... 针对超声波无损检测的全聚焦算法(TFM)处理全矩阵数据耗时巨大的问题,本文基于椭圆弧扫描转换提出了一种单层物体超声波无损检测的新全聚焦算法DEA-TFM.相对于传统全聚焦算法的逆向处理过程,新算法结合计算机光栅图形学中的椭圆绘制算法,解释了全聚焦算法的计算过程实际上是一个正向处理过程;它将结果图像的绘制和生成转化为椭圆弧的扫描转换操作和叠加;同时对原Bresenham椭圆绘制算法进行扩展,提出了绘制二维任意椭圆的改进算法,使新全聚焦算法能够适用于任意形状的相控阵超声波换能器探头.经过仿真实验证明,新算法和传统算法有着相同的运行结果,但是新算法运行速度有一个数量级的提升. 展开更多

关键词 超声相控阵 无损检测 全聚焦算法 椭圆绘制 正向解释

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基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法 被引量：1

13

作者 王文 王伟 张俊 《火控雷达技术》 2021年第1期26-31,共6页

随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像... 随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像的精度。本文首先分析了残余的距离单元徙动对快速分解后向投影成像算法和相位梯度自聚焦算法的影响,再将用于聚束SAR相位误差补偿的相位梯度自聚焦算法进行优化,提出了基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法,使其可以对残余的距离单元徙动进行补偿,并可以将其应用到条带SAR的运动补偿中,最后利用Ku波段雷达的实测数据验证算法的有效性。 展开更多

关键词 子孔径相位误差拼接 相位梯度自聚焦算法 运动补偿 快速分解后向投影算法

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异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法优化

14

作者 范依澄 徐琛 +3 位作者 黄财良 朱亚洲 黄凯华 黄斐 《造船技术》 2023年第2期86-92,共7页

船舶异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法信噪比高、适应性强,但该算法存在超大计算量和伪影等诸多问题。依据声束指向性提出该算法的优化方案。过滤非声束指向性声场中的重构点可大幅提升计算速度,并可优化相同路径默认调取全矩阵... 船舶异质结构焊缝检测的相控阵超声全聚焦算法信噪比高、适应性强,但该算法存在超大计算量和伪影等诸多问题。依据声束指向性提出该算法的优化方案。过滤非声束指向性声场中的重构点可大幅提升计算速度,并可优化相同路径默认调取全矩阵中同一幅值的伪影问题。将优化算法用于异质结构,获得高效高质量的检测结果,为满足铝钛钢复合接头大批量在线无损检测的工程需求提供思路。 展开更多

关键词 船舶 异质结构 焊缝检测 相控阵超声全聚焦算法 声束指向性

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数字全息波前聚焦算法在生物成像中应用

15

作者 匡青云 赵志雄 杨鸿 《科学技术创新》 2022年第32期60-63,共4页

数字全息因其响应速度快,能三维、定量观测广泛运用于生物医学。提出将目标物体振幅和相位信息即波前信息作为聚焦函数参量判定最佳聚焦位置。相关系数法(CC method)是将物体振幅信息作为聚焦参量的有效算法。运用相位信息作为相关系数... 数字全息因其响应速度快,能三维、定量观测广泛运用于生物医学。提出将目标物体振幅和相位信息即波前信息作为聚焦函数参量判定最佳聚焦位置。相关系数法(CC method)是将物体振幅信息作为聚焦参量的有效算法。运用相位信息作为相关系数法的参量,由聚焦曲线的峰值确定最佳聚焦位置。焦平面位置是由物体波前信息作为相关系数法的参量,通过加权的方式确定的。洋葱表皮细胞生物切片作为目标观测物体分析参量为波前信息的聚焦算法的的可行性。 展开更多

关键词 数字全息 聚焦算法 相关系数法 位相

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一种基于亮点的合成孔径声呐图像域自聚焦算法

16

作者 张吉栋 丛卫华 张峰山 《声学与电子工程》 2009年第2期17-20,共4页

提出一种能够应用于合成孔径声呐的基于亮点的分块相位梯度自聚焦算法(Mosaic Phasegradient Autofocus,MPGA)。通过对亮点区域分块处理使每个SAS图像子块的模糊函数保持不变,利用PGA算法计算模糊函数的相位,将相位补偿到原图像,使模糊... 提出一种能够应用于合成孔径声呐的基于亮点的分块相位梯度自聚焦算法(Mosaic Phasegradient Autofocus,MPGA)。通过对亮点区域分块处理使每个SAS图像子块的模糊函数保持不变,利用PGA算法计算模糊函数的相位,将相位补偿到原图像,使模糊SAS图像得到聚焦。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 图像域自聚焦算法 MPGA

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奥氏体不锈钢焊缝的优化相位相干加权因子全聚焦成像实验分析

17

作者 汪翔 王强 《应用声学》 北大核心 2025年第3期789-798,共10页

针对奥氏体不锈钢焊缝存在粗大的柱状晶组织以及在整体上呈现出各向异性和不均匀性导致的超声衰减严重的问题,该文提出一种优化相位相干加权因子的全聚焦成像算法(OPCF-TFM),对奥氏体不锈钢焊缝区进行实验。结果表明:利用OPCF-TFM算法... 针对奥氏体不锈钢焊缝存在粗大的柱状晶组织以及在整体上呈现出各向异性和不均匀性导致的超声衰减严重的问题,该文提出一种优化相位相干加权因子的全聚焦成像算法(OPCF-TFM),对奥氏体不锈钢焊缝区进行实验。结果表明:利用OPCF-TFM算法能够较好地检测奥氏体不锈钢试块焊缝区内部的ϕ1 mm横通孔缺陷的位置。该算法与全聚焦成像算法相比,缺陷的定位误差平均值可以降低0.1308 mm,缺陷的宽度误差平均值可以降低0.1308 mm,缺陷的信噪比可以提升-0:648~4:387 dB不等,表明OPCF-TFM算法检测奥氏体不锈钢的焊缝区更有优势且有较好的应用前景。 展开更多

关键词 奥氏体不锈钢 全聚焦算法 信号后处理 相位相干因子

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一种用于低信噪比场景的改进PGA算法

18

作者 张文虎 向聪 +1 位作者 李涛 张晓东 《火控雷达技术》 2025年第1期73-78,共6页

在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了... 在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了PGA算法在成像中的应用。本文提出了一种针对低信噪比场景的改进PGA方法,采用固定窗长滑窗提高数据信噪比,降低质量差的距离单元入选几率,实现算法稳定性。实测数据处理结果表明所提算法具有较高的估计精度和稳健性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 低信噪比 相位梯度自聚焦算法 滑窗

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基于全聚焦相控阵的机车车轮浅表层裂纹检测方法

19

作者 杨兴宽 潘碧琳 +3 位作者 黄永巍 李立凡 赵光波 黄浩 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期81-88,共8页

针对机车不落轮旋修时,车轮浅表层缺陷难以检测、缺陷深度难以准确测量的问题,提出基于全聚焦算法(Total Focusing Method,TFM)的相控阵超声检测方法。根据不落轮旋修工位特点及检测需求设计工艺参数,通过CIVA仿真建模验证TFM对浅表层... 针对机车不落轮旋修时,车轮浅表层缺陷难以检测、缺陷深度难以准确测量的问题,提出基于全聚焦算法(Total Focusing Method,TFM)的相控阵超声检测方法。根据不落轮旋修工位特点及检测需求设计工艺参数,通过CIVA仿真建模验证TFM对浅表层裂纹检测成像的可行性和准确性,利用人工试块检测,研究不同角度和深度裂纹的回波特性,仿真和人工试块实验中裂纹深度的检测误差均可控制在7.00%以下,表明该方法可有效检测车轮中的浅表层裂纹。应用于某机务段机车不落轮旋修工位的实测中发现,经旋修证实共有9片车轮含浅表层裂纹,且最小裂纹深度为1.80 mm,裂纹深度检测误差平均值为0.63 mm,表明该方法检测盲区至少可缩小至踏面下1.80 mm,与现行标准5.00 mm相比缩小了64.00%。结果表明,该检测方法可准确检测机车车轮浅表层裂纹并定位深度,可为机车检修效率提高、经济性旋修模型优化提供技术支持。 展开更多

关键词 机车车轮 不落轮旋修 裂纹检测 相控阵超声检测 全聚焦算法

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车轮浅表层缺陷试块的全聚焦相控阵超声检测分析

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作者 潘碧琳 杨兴宽 +1 位作者 黄永巍 李立凡 《高速铁路新材料》 2025年第2期75-80,共6页

针对车轮浅表层缺陷难以检测的问题,根据实际服役车轮中常见的缺陷特征,设计了包含不同长度、深度和角度的浅表层裂纹试块,并采用全聚焦相控阵超声技术进行检测。通过对比分析全聚焦相控阵超声技术、相控阵扇扫及常规超声检测技术在浅... 针对车轮浅表层缺陷难以检测的问题,根据实际服役车轮中常见的缺陷特征,设计了包含不同长度、深度和角度的浅表层裂纹试块,并采用全聚焦相控阵超声技术进行检测。通过对比分析全聚焦相控阵超声技术、相控阵扇扫及常规超声检测技术在浅表层裂纹检出能力、定位精度与成像质量方面的差异。结果表明:全聚焦相控阵超声技术在检出率、检测误差、图像信噪比以及缺陷深度定位精度上均表现最优,体现了其在车轮浅表层缺陷检测方面的显著优势。 展开更多

关键词 车轮 浅表层裂纹 全聚焦算法 相控阵超声检测

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