基于SAFT的单晶硅内部缺陷时域检测成像方法

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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基于相控阵合成孔径的颅骨轮廓快速测量算法研究 被引量：1

3

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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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

4

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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基于合成孔径聚焦的超声TOFD检测技术及图像增强 被引量：22

5

作者 刚铁 迟大钊 袁媛 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期7-10,共4页

为了精确定位开口裂纹的端部在铝合金厚板对接焊缝中的位置,对其超声衍射时差法(TOFD,timeoffflightdiffraction)的B扫描图像进行了处理。为了提高图像的横向分辨率,引入了合成孔径聚焦技术(SAFT,syntheticaperturefocusingtechnique)... 为了精确定位开口裂纹的端部在铝合金厚板对接焊缝中的位置,对其超声衍射时差法(TOFD,timeoffflightdiffraction)的B扫描图像进行了处理。为了提高图像的横向分辨率,引入了合成孔径聚焦技术(SAFT,syntheticaperturefocusingtechnique)。根据缺陷端部和换能器之间的几何关系,建立了图像SAFT处理的数学模型,实现了B扫描图像的SAFT重建。为了提高图像的纵向分辨率,先将原始图像进行了线性化处理,从而提出了一种新的超声TOFD法B扫描图像处理技术L-SAFT(linearization-SAFT)。结果表明,该技术有效地提高了图像的分辨率。利用该技术能快速、准确地捕捉裂纹端部在试件中的横向和深度位置,实现缺陷的精确定位与定量。 展开更多

关键词 超声衍射时差法 裂纹 线性化 合成孔径聚焦技术

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混凝土超声检测技术的研究与实现 被引量：14

6

作者 邵志学 石立华 张琦 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期397-401,513,共5页

针对混凝土结构无损检测的需要,提出了一种超声激励脉冲产生的方法。由于超声波信号在混凝土中衰减快,为了提高检测系统的探测能力,增强回波信号,提高超声激励脉冲幅值,采用一种高频继电器实现了电磁脉冲源,并通过水和混凝土两种不同介... 针对混凝土结构无损检测的需要,提出了一种超声激励脉冲产生的方法。由于超声波信号在混凝土中衰减快,为了提高检测系统的探测能力,增强回波信号,提高超声激励脉冲幅值,采用一种高频继电器实现了电磁脉冲源,并通过水和混凝土两种不同介质的无损检测试验验证其可用性。为了实现混凝土结构的高效精细检测,采用波包分解技术对检测数据处理分析,通过合成孔径技术成像,研制了系统样机。不同混凝土结构试块的检测成像试验表明,系统探测深度可达1m,可以较准确成像显示混凝土结构内部嵌入物的位置。 展开更多

关键词 超声检测 电磁脉冲源 波包分解 合成孔径技术

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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

7

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

8

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

9

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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激光超声的多模式合成孔径聚焦成像仿真分析 被引量：6

10

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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基于均方根速度的水浸超声合成孔径聚焦成像 被引量：6

11

作者 胡宏伟 王泽湘 +2 位作者 彭凌兴 王向红 徐娜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期365-370,共6页

为提高水浸超声合成孔径聚焦成像的计算效率,采用均方根速度模型进行时域合成孔径聚焦成像。通过均方根速度模型求解多层介质中声束传播时间,并与斯涅耳定律求解的精确传播时间进行对比,验证均方根速度模型的精度;以钢试块的水浸超声检... 为提高水浸超声合成孔径聚焦成像的计算效率,采用均方根速度模型进行时域合成孔径聚焦成像。通过均方根速度模型求解多层介质中声束传播时间,并与斯涅耳定律求解的精确传播时间进行对比,验证均方根速度模型的精度;以钢试块的水浸超声检测为例,研究了B扫查成像、基于射线跟踪技术和基于均方根速度的合成孔径聚焦成像,提取了3种方法下缺陷孔沿横向中心轴线及纵向中心轴线处的电压幅值。分析结果表明,两种合成孔径聚焦成像方法的成像分辨率及信噪比基本一致,基于均方根速度的合成孔径聚焦成像效率提高约15倍,为水浸超声检测提供了一种高效的合成孔径聚焦成像方法。 展开更多

关键词 合成孔径聚焦成像 水浸超声检测 射线跟踪技术 均方根速度

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合成孔径聚焦成像算法研究 被引量：4

12

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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对比源反演算法在二维弹性波成像中的应用 被引量：3

13

作者 李杰 缪竟鸿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1560-1564,共5页

采用线性算法——合成孔径聚焦算法,非线性算法——对比源反演算法和乘法正则化的对比源反演算法解决二维弹性波的逆散射问题。二维实测弹性波数据采用了多收发分置的测量方式。通过对实测数据的重建结果的展示和比较,验证了采用乘法正... 采用线性算法——合成孔径聚焦算法,非线性算法——对比源反演算法和乘法正则化的对比源反演算法解决二维弹性波的逆散射问题。二维实测弹性波数据采用了多收发分置的测量方式。通过对实测数据的重建结果的展示和比较,验证了采用乘法正则化的对比源反演算法是一种解决弹性波逆散射问题的精确、有效的算法。 展开更多

关键词 对比源反演算法 乘法正则化 合成孔径聚焦算法 弹性波

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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：16

14

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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频域相位相干合成孔径聚焦超声成像研究 被引量：16

15

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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基于超声波合成孔径技术的钻孔成像方法 被引量：7

16

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

17

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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基于SAFT的钢管混凝土脱空缺陷检测研究

18

作者 涂兵 覃成金 《广西大学学报(自然科学版)》 2025年第4期723-735,共13页

为了解决钢管混凝土(CFST)内部脱空缺陷的无损、定量、直观检测难题,提出采用合成孔径聚焦成像技术(SAFT)对钢管混凝土内部脱空缺陷进行超声成像。针对钢管混凝土的多层结构特征,采用多层材料的均方根波速替代单一材料波速用于水平方向... 为了解决钢管混凝土(CFST)内部脱空缺陷的无损、定量、直观检测难题,提出采用合成孔径聚焦成像技术(SAFT)对钢管混凝土内部脱空缺陷进行超声成像。针对钢管混凝土的多层结构特征,采用多层材料的均方根波速替代单一材料波速用于水平方向声时计算,对传统SAFT算法进行改进,并制作多组含不同类型脱空缺陷的钢管混凝土试件对改进前、后算法的有效性和精度进行检验与对比。试验结果表明:传统SAFT算法和改进后的SAFT算法均能对Ⅰ类球冠型脱空和Ⅱ类球冠型脱空缺陷实现有效成像,即采用SAFT对钢管混凝土脱空缺陷进行检测总体可行;改进后的SAFT算法对2类球冠型脱空缺陷的成像平均误差仅为0.35%,明显低于传统SAFT算法(4.0%),因此将SAFT应用于钢管混凝土这类组合结构时进行波速修正等针对性的改进是有必要的,特别是对于钢材料尺寸占整个截面尺寸比例较大的结构如直径较小或者含钢率较高的结构尤为如此。 展开更多

关键词 脱空缺陷 合成孔径聚焦成像技术 钢管混凝土 多层结构 均方根波速

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嫦娥四号探月雷达数据成像及月壤分层结构解释 被引量：1

19

作者 宋文鹏 李静 +3 位作者 熊洪强 张领 王艳龙 刘忠富 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2051-2059,共9页

嫦娥四号高频通道探月雷达数据对研究月球背面冯·卡门陨石坑浅层月壤层结构,分析月球年代活动具有重要指示作用。嫦娥四号着陆区地质条件复杂,采用先进的雷达数据处理技术与方法,获得高精度的探月雷达数据成像结果是开展月球相关... 嫦娥四号高频通道探月雷达数据对研究月球背面冯·卡门陨石坑浅层月壤层结构,分析月球年代活动具有重要指示作用。嫦娥四号着陆区地质条件复杂,采用先进的雷达数据处理技术与方法,获得高精度的探月雷达数据成像结果是开展月球相关科学研究的重要基础。本文在前人研究的基础上,采用合成孔径聚焦技术(synthetic aperture focusing technique,SAFT)对嫦娥四号高频通道(500 MHz天线)探月雷达数据进行偏移成像。与传统的频率-波数(f-k)偏移结果相比,本文提出的数据成像方法提高了成像分辨率(单道信号时频分析后信号更集中),能够更加精细、清晰地反映出月壤层的纵向分层结构和横向界面起伏变化。利用SAFT方法,揭示了月壤层地面40 m深度范围内的三层剖面:浅层约12 m由芬森陨石坑喷出物组成的表土层、其下约17 m由冯·卡门陨石坑及周围陨石坑喷出物在玄武岩基岩上形成的溅射物层和最底部的玄武岩基岩层。 展开更多

关键词 嫦娥四号 探月雷达 合成孔径聚焦技术 偏移成像 月壤分层

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