基于SAFT的单晶硅内部缺陷时域检测成像方法 被引量：1

1

作者 乌伟 邱宗明 黄秋红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期2075-2079,2084,共6页

为了提高单晶硅内部缺陷的测量精确度和空间分辨率,针对单晶硅材料提出了合成孔径聚焦技术直接时域重建的方法,将多个A超扫描测量结果连续叠加,合并样本点的相位信息,根据TOF算法实现数据映射和同相求和。基于6dB-drop的概念,提出了可... 为了提高单晶硅内部缺陷的测量精确度和空间分辨率,针对单晶硅材料提出了合成孔径聚焦技术直接时域重建的方法,将多个A超扫描测量结果连续叠加,合并样本点的相位信息,根据TOF算法实现数据映射和同相求和。基于6dB-drop的概念,提出了可描述缺陷边界特征的测量方法,进而推测缺陷的范围、位置、形状及特征,为单晶硅切片工序的计算提供更多信息。流时域重建方法可用于处理实验数据,进而描绘缺陷的特征,简单有效地提高空间分辨率。实验结果表明,该方法可清楚辨别出两个间隔小且直径为0.8mm的孔洞,且天然缺陷的尺寸和方位的量化非常接近于实际测量出的切割试样。 展开更多

关键词 合成孔径聚焦技术 无损检测 缺陷尺寸 时域 saft成像

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基于SAFT的超声波无损检测时域方法 被引量：4

2

作者 李雅哲 杨春 秦开怀 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1762-1767,共6页

合成孔径聚焦(SAFT)超声成像是无损检测领域的一项重要技术,具有方位向分辨率高、不受近场区限制等众多优点,适合于超声波工业探伤仪的研发。该技术分时域和频域两种。根据费马定律(Fermat's Principle),导出了一个计算折射点的解... 合成孔径聚焦(SAFT)超声成像是无损检测领域的一项重要技术,具有方位向分辨率高、不受近场区限制等众多优点,适合于超声波工业探伤仪的研发。该技术分时域和频域两种。根据费马定律(Fermat's Principle),导出了一个计算折射点的解析计算公式,避免了用数值迭代方法求解非线性方程组的困难;采用基于DAS(Delay-And-Sum)的时域SAFT技术,对液浸式超声波检测算法中的有效长度的计算进行了深入研究,使之能够适应多层介质的液浸式超声波快速无损检测的要求;在此基础上,开发出了能适用于液浸法检测表面形状和内部缺陷的无损探测系统软件,能够达到较高的检测精确度和计算速度。 展开更多

关键词 无损检测 合成孔径聚焦技术 实时超声成像 液浸法

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基于频域合成孔径聚焦的输电线路钢管杆超声导波成像检测 被引量：1

3

作者 张鹏 徐贵 +3 位作者 赵拥华 周胜堃 薛有强 吕福在 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期362-368,共7页

输电线路钢管杆结构是一种带有拔梢斜度的大口径薄壁管,超声导波周向B扫描检测传感器激发的超声导波在钢管杆传播过程中存在波束扩散现象。为了解决钢管杆超声导波检测过程中波束扩散导致周向检测分辨率降低的问题,提出了一种钢管杆超... 输电线路钢管杆结构是一种带有拔梢斜度的大口径薄壁管,超声导波周向B扫描检测传感器激发的超声导波在钢管杆传播过程中存在波束扩散现象。为了解决钢管杆超声导波检测过程中波束扩散导致周向检测分辨率降低的问题,提出了一种钢管杆超声导波频域合成孔径聚焦方法(Synthetic Aperture Focusing Technique,SAFT)。采用文中构建的超声导波合成孔径成像检测装置对直径为608 mm的钢管杆进行超声导波扫查,可获得周向B扫描图像和频域合成孔径聚焦图像。对比钢管杆周向B扫描图像和频域合成孔径聚焦图像,频域合成孔径聚焦图像中散射体和通孔的周向检测分辨率明显优于B扫描图像,文章提出的钢管杆超声导波频域合成孔径聚焦方法能够显著改善超声导波周向检测分辨率。 展开更多

关键词 频域合成孔径聚焦 超声导波 钢管杆

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基于虚拟源的非规则双层介质频域合成孔径聚焦超声成像 被引量：12

4

作者 陈尧 冒秋琴 +2 位作者 石文泽 龙盛蓉 卢超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期48-55,共8页

为实现非规则双层介质的快速超声成像,提出一种基于虚拟源(VS)的频域合成孔径聚焦技术(SAFT)。首先,借助VS技术在未知界面几何形状的不规则双层介质的表面建立一系列虚拟源点。其次,对所建不均匀分布的虚拟源点进行插值处理,得到近似表... 为实现非规则双层介质的快速超声成像,提出一种基于虚拟源(VS)的频域合成孔径聚焦技术(SAFT)。首先,借助VS技术在未知界面几何形状的不规则双层介质的表面建立一系列虚拟源点。其次,对所建不均匀分布的虚拟源点进行插值处理,得到近似表征分层界面形状的数学表达式。然后,根据界面表达式,建立表征网格成像区域内速度分布的速度模型。最后,在非稳态相位迁移成像实施过程中,利用声速模型适应每个迁移步进位置上声速的水平变化。通过凸面和正弦曲面工件成像实验验证频域VS-SAFT的有效性,同时对比时、频域VS-SAFT的成像结果和运算效率。结果表明,2种VS-SAFT图像基本还原了缺陷位置和工件表面形状。单核测试条件下,频域VS-SAFT的计算时间仅为0. 47~0. 53 s,而时域VS-SAFT需要91. 21~93. 54 s。 展开更多

关键词 虚拟源 非规则双层介质 频域 合成孔径聚焦技术 速度模型

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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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基于相位相干成像的TOFD检测缺陷图像增强处理研究 被引量：5

6

作者 康达 陈尧 +3 位作者 金士杰 张东辉 郭彦辉 林莉 《压力容器》 2016年第6期59-66,共8页

利用超声衍射时差法(TOFD)对钢制安全壳(CV)焊缝进行缺陷检测时,存在信噪比低和分辨率差等现象。为解决上述问题,发展了一种基于相位相干成像(PCI)的TOFD的图像增强处理算法,该算法适用于平行扫查(B扫查)与非平行扫查(D扫查),针对B扫查... 利用超声衍射时差法(TOFD)对钢制安全壳(CV)焊缝进行缺陷检测时,存在信噪比低和分辨率差等现象。为解决上述问题,发展了一种基于相位相干成像(PCI)的TOFD的图像增强处理算法,该算法适用于平行扫查(B扫查)与非平行扫查(D扫查),针对B扫查和D扫查图像从增强算法原理及其试验效果进行了说明,为后续缺陷定位、定量研究奠定理论基础。首先,利用合成孔径聚焦技术(SAFT)对厚度48 mm的CV试块焊缝中底面开口槽B扫查和D扫查图像进行处理,得到SAFT图像;然后,利用PCI算法对SAFT图像进行相位相干处理。结果表明,PCI算法能够通过减小合成孔径声束宽度有效提高横向分辨率。此外,该算法还能够通过放大相位分布对幅值的作用有效抑制背景噪声,使缺陷信噪比得到提升。并在上述研究基础之上,比较了CCF和SCF权重矩阵增强效果,为实际图像处理中权重矩阵的选择提供参考。 展开更多

关键词 超声衍射时差法 相位相干成像 合成孔径聚焦技术 横向分辨率 信噪比

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频域相位相干合成孔径聚焦超声成像研究 被引量：17

7

作者 冒秋琴 陈尧 +2 位作者 石文泽 卢超 李秋锋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期135-145,共11页

为提高合成孔径聚焦技术(SAFT)的成像质量和成像效率,提出一种基于相位环形统计矢量(PCSV)的频域SAFT超声成像算法。首先,通过希尔伯特变换和欧拉公式提取波场记录中信号的瞬时相位。然后,将瞬时相位的实部和虚部视作圆形复平面上分布的... 为提高合成孔径聚焦技术(SAFT)的成像质量和成像效率,提出一种基于相位环形统计矢量(PCSV)的频域SAFT超声成像算法。首先,通过希尔伯特变换和欧拉公式提取波场记录中信号的瞬时相位。然后,将瞬时相位的实部和虚部视作圆形复平面上分布的PCSV,并通过波场外推构建用于频域SAFT加权的相位相干因子。最后,通过加权处理获得高质量频域SAFT-PCSV图像。成像结果表明,频域SAFT-PCSV成像算法有效增强了图像分辨率和信噪比。在相同测试条件下,频域SAFT-PCSV成像算法的运算时间小于传统时域SAFT算法的1/46,所占内存空间低于时域SAFT算法的1/47。 展开更多

关键词 相位环形统计矢量 超声 合成孔径聚焦技术 频域

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基于全聚焦算法的混凝土超声阵列探测成像方法 被引量：17

8

作者 王冠 黄丽霞 +4 位作者 王志刚 卢超 陈尧 龙盛蓉 李秋锋 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期482-489,共8页

混凝土结构内含有大量的砂石、骨料以及钢筋,形成多样性的声学界面,超声在混凝土结构中的信号成分复杂,且超声能量易衰减。为了提高混凝土检测分辨率与信噪比,提出基于全聚焦算法的混凝土超声阵列检测方法。首先通过建立混凝土有限元模... 混凝土结构内含有大量的砂石、骨料以及钢筋,形成多样性的声学界面,超声在混凝土结构中的信号成分复杂,且超声能量易衰减。为了提高混凝土检测分辨率与信噪比,提出基于全聚焦算法的混凝土超声阵列检测方法。首先通过建立混凝土有限元模型,开展混凝土超声阵列仿真研究,模拟一发多收方式依次激励阵列探头,并获得检测信号;然后,为了避免噪声以及相位带来的误差,对检测信号依次进行卷积滤波、波形包络分析及信号锐化处理,获得全矩阵数据;最后,按照全聚焦算法对全矩阵数据进行处理成像,显示模型检测结果。仿真实验结果显示,与合成孔径聚焦算法比较,提出的成像算法可以取得更高的分辨率与信噪比。 展开更多

关键词 混凝土结构 超声阵列 合成孔径聚焦法 全聚焦

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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

9

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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聚焦探头水浸检测下的频域合成孔径聚焦技术 被引量：9

10

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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预警雷达反隐身技术顶层设计 被引量：1

11

作者 王伟伦 王仲雷 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期956-961,共6页

从雷达总体设计的角度出发,提出了一系列预警雷达反隐身举措,并做了初步分析。这些举措是短波宽脉冲发射、空间功率合成、多/双基地接收、扇扫合成孔径及脉冲压缩。所有这些举措旨在提高E/N0,并兼容于同一雷达中。

关键词 反隐身 空间功率合成 扇扫合成孔径 顶层设计

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