一种基于缺陷响应空间补偿的多模式超声全聚焦复合成像及应用

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作者 焦敬品 梁士通 +2 位作者 李晨旭 齐高君 岳大庆 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期173-183,共11页

因奥氏体不锈钢小径管壁厚较小,超声波在其界面多次反射和模式转换产生的多次回波导致相控阵成像中产生大量伪像,严重影响缺陷的识别。为解决所选超声波模式类型、数量及其幅值空间差异性对成像效果的影响,提出了一种基于缺陷响应空间... 因奥氏体不锈钢小径管壁厚较小,超声波在其界面多次反射和模式转换产生的多次回波导致相控阵成像中产生大量伪像,严重影响缺陷的识别。为解决所选超声波模式类型、数量及其幅值空间差异性对成像效果的影响,提出了一种基于缺陷响应空间补偿的多模式超声全聚焦复合成像方法。建立了缺陷空间响应模型,对模型获取的全矩阵数据进行多模式成像,与CIVA仿真软件的成像结果具有较好的一致性。将各模式成像结果中缺陷位置附近的最大强度值作为缺陷响应值进行对比,缺陷响应模型与仿真的计算结果误差仅在±3 dB以内。并研究了不同模式成像敏感度的空间分布规律,确定了适合不同模式的空间补偿参数。利用校准后的所有直接模式和半跨模式对仿真数据进行复合成像,相较于单模式成像以及直接相加复合成像,基于缺陷响应空间补偿的复合成像方法在缺陷处具有更高缺陷幅值以及更低的伪像幅值,且在不同位置的圆孔缺陷成像结果中均未出现伪像。在此基础上,将所提方法应用于裂纹与气孔缺陷的检测实验。结果表明,相较于单模式成像,基于缺陷响应空间补偿的复合成像方法可以很好地抑制伪像并提高信噪比。 展开更多

关键词 奥氏体 小径管 缺陷响应 多模式 全聚焦成像 复合成像

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基于超声相控阵全矩阵数据的缺陷成像方法对比分析

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作者 陈波 李艳军 +2 位作者 董晨曦 张亚楠 李雄兵 《应用声学》 北大核心 2025年第6期1547-1553,共7页

材料内部缺陷的高信噪比成像是缺陷量化和后续结构损伤容限设计的重要前提。然而,传统相控阵成像技术受限于固定焦点位置,导致非聚焦区域的信噪比、检测灵敏度和成像分辨率较低。基于全矩阵数据的相控阵后处理成像技术,如线性全聚焦成像... 材料内部缺陷的高信噪比成像是缺陷量化和后续结构损伤容限设计的重要前提。然而,传统相控阵成像技术受限于固定焦点位置,导致非聚焦区域的信噪比、检测灵敏度和成像分辨率较低。基于全矩阵数据的相控阵后处理成像技术,如线性全聚焦成像法(TFM)和非线性延时组合叠加法(DMAS),可显著提升成像分辨率和信噪比。为了对比分析两种成像方法的优劣,该文首先阐述了各自成像原理,再制备5个直径为1.5 mm、最大埋深为30 mm的横通孔缺陷进行成像实验。实验结果表明,当使用64阵元且中心频率为5 MHz的相控阵探头时,DMAS信噪比为58.64 dB,远优于TFM的28.22 dB信噪比,但每个像素点DMAS运算次数是TFM的(N^(2)-1)/2倍(N为阵元数)。最后,为进一步提升计算效率和改善图像信噪比,对不同数量的激发阵元进行了两种成像方式的信噪比和计算时间的对比分析。通过减少激发阵元的数量,在最小允许信噪比条件下,提高运算效率。 展开更多

关键词 超声相控阵 缺陷成像 全矩阵采集 全聚焦法 延时组合乘叠加法

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基于波形相关因子加权的变厚度板Lamb波全聚焦成像

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作者 黄尹 王旗 +1 位作者 许才彬 邓明晰 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期348-360,共13页

变厚度板因其轻量化等结构优势在航空航天、核能工程等重要领域具有广泛应用,其缺陷检测对保障服役安全具有重要意义。然而,变厚度板的几何非均匀性会显著影响其中Lamb波的传播特性,导致Lamb波传播行为复杂、频散效应加剧,并使得常规适... 变厚度板因其轻量化等结构优势在航空航天、核能工程等重要领域具有广泛应用,其缺陷检测对保障服役安全具有重要意义。然而,变厚度板的几何非均匀性会显著影响其中Lamb波的传播特性,导致Lamb波传播行为复杂、频散效应加剧,并使得常规适用于等厚度波导结构的Lamb波缺陷成像方法失效。针对变厚度板缺陷检测问题,提出一种基于波形相关因子加权的Lamb波全聚焦成像方法,用于变厚度板中缺陷的定位成像。该方法首先构建了Lamb波在变厚度板中传播的理论模型,将厚度渐变波导等效为一系列局部均匀的等厚度短波导的组合。其次,利用基于传播路径的虚拟反向传播技术对缺陷散射波包进行频散补偿,修正波形畸变。在此基础上,计算频散补偿后各通道信号的波形相关系数,作为权重因子与经典全聚焦方法的幅值叠加机制复合,构建基于权重因子的幅值成像指标。该成像指标通过波形相关因子加权抑制了非相关噪声对幅值叠加的贡献,提升了缺陷成像的信噪比。在线性变厚度铝合金板中的数值仿真结果表明,所提出的方法能实现缺陷的有效定位成像,且最大缺陷中心定位误差<4 mm,成像背景噪声幅值显著低于传统全聚焦方法,实验结果进一步验证了该方法的有效性。本研究可为变厚度板中的缺陷检测与成像提供有益参考。 展开更多

关键词 LAMB波 缺陷成像 变厚度 全聚焦 波形相关因子

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奥氏体不锈钢支管台的相控阵超声相位相干成像检测技术研究

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作者 陈喆 陈学东 +1 位作者 卜阳光 程经纬 《压力容器》 北大核心 2025年第4期64-71,共8页

奥氏体不锈钢支管台在进行超声检测时,存在较大的晶粒散射噪声,且由于支管台结构的复杂性,检测过程中的结构噪声会随检测位置的移动而变化,从而易造成缺陷的漏检和误判。针对上述问题,基于指向性校正因子和声速衰减因子对相位相干成像... 奥氏体不锈钢支管台在进行超声检测时,存在较大的晶粒散射噪声,且由于支管台结构的复杂性,检测过程中的结构噪声会随检测位置的移动而变化,从而易造成缺陷的漏检和误判。针对上述问题,基于指向性校正因子和声速衰减因子对相位相干成像进行加权处理,提出了一种幅值校正相位相干成像方法,以提高成像结果的信噪比,并提出仿真模型验证该方法的有效性。结果表明,与全聚焦方法相比,幅值校正相位相干成像方法的信噪比提高了19.01dB。通过制备304不锈钢和20#钢的支管台试件,使用线阵探头采集全矩阵数据,进行成像处理。对于304不锈钢支管台,该方法的信噪比比全聚焦法最大提高了13.29dB;对于20#钢支管台,该方法的信噪比比全聚焦法最大提高了13.20dB。研究结果可为支管台超声成像检测提供参考。 展开更多

关键词 奥氏体不锈钢 支管台 信噪比 全聚焦方法 相位相干成像

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9%Ni钢T角焊缝相位相干全聚焦成像

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作者 张浩文 王强 +4 位作者 肖权旌 张涛 周海婷 陈家焱 钱盛杰 《声学技术》 北大核心 2025年第2期220-225,共6页

针对9%Ni钢厚壁焊缝因晶粒粗大、晶体呈现非均匀各向异性导致的超声衰减严重的问题,文章提出一种基于指向性校正的相位相干因子(directivity corrected phase coherent factor, DC_PCF)全聚焦成像算法,对30.0 mm厚的9%Ni钢T角焊缝试块缺... 针对9%Ni钢厚壁焊缝因晶粒粗大、晶体呈现非均匀各向异性导致的超声衰减严重的问题,文章提出一种基于指向性校正的相位相干因子(directivity corrected phase coherent factor, DC_PCF)全聚焦成像算法,对30.0 mm厚的9%Ni钢T角焊缝试块缺陷(焊缝内侧孔、面坡口处孔、面坡口处槽)进行检测实验。实验结果表明:该算法可以有效降低结构噪声,提高缺陷的辨识度;缺陷的深度检测误差的平均值为2.6 mm,缺陷的宽度检测误差的平均值为0.2 mm,检测误差均小于全聚焦算法及相位相干成像算法;与全聚焦成像算法相比三种缺陷的信噪比分别提高2.1、5.1、4.9 dB;与相位相干成像算法相比信噪比分别提高4.6、3.5、4.1 dB。 展开更多

关键词 9%Ni钢T角焊缝 全聚焦成像算法 相位相干因子 声场指向性

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TFM实时成像技术在缺陷检测中的应用 被引量：3

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作者 程欣 池作和 陆铭慧 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期182-188,共7页

在压力容器的超声检测中,为解决传统相控阵(PA)二维成像存在缺陷图像畸变,难以准确定性等问题,采用1种基于全聚焦法(TFM)的实时超声成像技术,使用一维线阵和二维面阵分别对孔等典型实际缺陷进行扫查,获得缺陷的二维和三维图像,从定量角... 在压力容器的超声检测中,为解决传统相控阵(PA)二维成像存在缺陷图像畸变,难以准确定性等问题,采用1种基于全聚焦法(TFM)的实时超声成像技术,使用一维线阵和二维面阵分别对孔等典型实际缺陷进行扫查,获得缺陷的二维和三维图像,从定量角度对比分析2者的准确度。结果表明:该方法获得的三维图像测量误差在8%以内,具有更高的精确度和检出率,对于孔类缺陷的还原度更高,这对于缺陷检测与评估以及和特种设备的安全生产具有重要意义。 展开更多

关键词 超声相控阵 全聚焦法 三维实时成像 测量误差

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改进型密集阵列全聚焦成像算法的碳纤维复合材料板损伤定位研究 被引量：3

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作者 刘增华 王美灵 +2 位作者 朱艳萍 鲁朝静 何存富 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期120-132,共13页

本文针对各向异性碳纤维复合材料板的损伤定位问题,提出改进型密集阵列全聚焦成像方法。首先,考虑碳纤维复合材料板的各向异性,通过实验分析超声导波在板中的传播特性,得到沿不同传播方向的群速度值。其次,对密集型传感器阵列的参数进... 本文针对各向异性碳纤维复合材料板的损伤定位问题,提出改进型密集阵列全聚焦成像方法。首先,考虑碳纤维复合材料板的各向异性,通过实验分析超声导波在板中的传播特性,得到沿不同传播方向的群速度值。其次,对密集型传感器阵列的参数进行分析和优化研究,分别对不同阵列参数即阵元间距和阵元数量进行指向性函数的数值分析,优化阵列的参数,以保证阵列主瓣较窄、旁瓣较低且无栅瓣。然后,提出了一种考虑碳纤维复合材料板各向异性的改进型密集传感器阵列板结构缺陷定位算法。使用超声导波在碳纤维复合材料板中沿不同传播方向的群速度值,对全聚焦算法进行修正,并利用虚拟聚焦原理对板结构进行全聚焦成像。最后,通过布置碳纤维复合材料孔洞损伤实验,对基于密集阵列全聚焦成像方法的定位精度进行分析。实验结果表明,改进型密集阵列全聚焦成像算法的定位精度为1.00 mm,相较于使用单一群速度值,该方法在定位孔洞损伤缺陷时具有更高的精度。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 超声导波 密集阵列 全聚焦成像算法

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大型螺栓阵列超声全聚焦成像的场能强化算法研究

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作者 曾广栋 姬升阳 +4 位作者 毛延翩 冉毅川 朱斌 韩松 东蕊 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1406-1411,共6页

大型螺栓大多用于连接需要承受重载和剧烈振动的构件,由于处于关键承载位置,其可靠性和稳定性对于工业结构的安全至关重要。阵列超声全聚焦成像能够提供高灵敏度、高分辨率的三维成像,为螺栓监测/检测提供了更好的质量和可靠性评价能力... 大型螺栓大多用于连接需要承受重载和剧烈振动的构件,由于处于关键承载位置,其可靠性和稳定性对于工业结构的安全至关重要。阵列超声全聚焦成像能够提供高灵敏度、高分辨率的三维成像,为螺栓监测/检测提供了更好的质量和可靠性评价能力。但对于大型螺栓监测/检测而言,由于常规全聚焦方法使用单个阵元发射,造成在远离探头的部分超声能量较小,检测灵敏度下降。针对上述问题,提出了一种多反射场能量叠加强化的方法,针对所有反射能量场进行场能重建,将多层声场能量累加,使得缺陷处的信号增强。实验结果表明,随着声场能量层数增加,缺陷处的信号逐步增强,缺陷信噪比提高,可以检出常规全聚焦方法无法检出的小缺陷,证明该方法可以有效提高对微小缺陷的检测能力,提高全聚焦技术对螺栓的检测深度。 展开更多

关键词 成像监测 全聚焦方法 信号增强 大型螺栓

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基于分割环阵的CFRP分层缺陷超声全聚焦成像 被引量：4

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作者 杨宁 陆铭慧 +2 位作者 张萍 朱颖 张毅萍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期200-210,共11页

碳纤维复合材料在钻孔加工时易产生分层缺陷,分层缺陷严重影响了构件的力学性能,存在严重的安全隐患。针对碳纤维复合材料孔边分层缺陷的检测,提出一种基于分割环形阵列的1/4矩阵全聚焦成像方法。设计了R4×S8、R3×S12、R3... 碳纤维复合材料在钻孔加工时易产生分层缺陷,分层缺陷严重影响了构件的力学性能,存在严重的安全隐患。针对碳纤维复合材料孔边分层缺陷的检测,提出一种基于分割环形阵列的1/4矩阵全聚焦成像方法。设计了R4×S8、R3×S12、R3×S16和R4×S12四种分割环形阵列结构,通过数值仿真对比分析了各阵列的聚焦声场特点,最终确定分割环阵探头为5 MHz的R4×S12探头。使用该探头对碳纤维复合材料孔边分层试块的上层、中层、下层缺陷进行全矩阵采集,利用VTK工具包分别进行全矩阵三维成像和1/4矩阵三维成像。结果表明,1/4矩阵方法比全矩阵方法三维成像的缺陷对比度更高,1/4矩阵方法的缺陷尺寸表征误差更小,误差不超过6%。与全矩阵成像相比,1/4矩阵成像信噪比提升范围为3.43~7.61 dB,有效提升了图像质量。 展开更多

关键词 分层缺陷 全聚焦 分割环形阵列 1/4矩阵 三维成像

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滤波预处理对提高全聚焦算法重建图像质量的比较研究 被引量：2

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作者 唐可欣 沈超 +1 位作者 郑慧峰 王奡 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期469-475,共7页

针对超声波无损检测方法中全聚焦算法重建缺陷图像伪影严重的问题,提出在全聚焦算法中加入滤波处理来进行压制,以提高图像质量和成像分辨率。首先分析了全聚焦算法重建缺陷图像的不足之处,然后提出分别使用R-L、S-L、Cosine和Hamming四... 针对超声波无损检测方法中全聚焦算法重建缺陷图像伪影严重的问题,提出在全聚焦算法中加入滤波处理来进行压制,以提高图像质量和成像分辨率。首先分析了全聚焦算法重建缺陷图像的不足之处,然后提出分别使用R-L、S-L、Cosine和Hamming四种滤波函数对超声反射实验系统采集的全矩阵数据进行处理,最后将原始信号和分别经过四种滤波函数处理的回波信号通过全聚焦算法进行缺陷图像重建。成像结果表明,由经过四种滤波后重建的缺陷图像信噪比均优于由原始信号重建的图像,且R-L和S-L在四种滤波函数中对于提高图像重建质量的效果最好。试件Ⅰ经过R-L和S-L滤波重建的图像信噪比较未滤波的分别提高了8.99 dB和8.96 dB,试件Ⅱ分别提高了9.56 dB和9.55 dB。 展开更多

关键词 超声图像重建 滤波预处理 全聚焦算法 缺陷检测 图像信噪比

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基于灰狼算法的轨道交通钢轨缺陷的稀疏全聚焦成像方法 被引量：1

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作者 钱鲁斌 吴鸿博 +2 位作者 高春翔 韦正波 邢宇辉 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期120-124,共5页

[目的]采用超声相控阵技术可实现轨道交通钢轨缺陷的高精度成像检测,但广泛应用的全矩阵捕获全聚焦成像方法存在计算耗时长、实时性不高的缺点。为缩短成像计算时间,采用稀疏矩阵替代全矩阵进行超声成像,但传统智能优化算法在解决稀疏... [目的]采用超声相控阵技术可实现轨道交通钢轨缺陷的高精度成像检测,但广泛应用的全矩阵捕获全聚焦成像方法存在计算耗时长、实时性不高的缺点。为缩短成像计算时间,采用稀疏矩阵替代全矩阵进行超声成像,但传统智能优化算法在解决稀疏阵列设计问题时存在收敛慢、易陷入局部最优的问题。为提高收敛性能和全局搜索能力,提出基于灰狼算法的轨道交通钢轨缺陷的稀疏全聚焦成像方法。[方法]对优化算法下的稀疏阵列性能进行了分析;利用超声相控阵仪器在钢轨试样上采集超声信号,通过稀疏矩阵进行全聚焦成像,以分析成像质量和成像时间。[结果及结论]利用优化算法得到的稀疏阵列具有较高的旁瓣抑制力,PSL(峰值旁瓣水平)可达到-12.83 dB;当PSL阈值为-6 dB时,稀疏阵列主瓣宽度与全阵列2.8°的主瓣宽度相当;稀疏率为75%时,钢轨成像性能指标质量接近全阵列,成像时间缩短了56.35%。 展开更多

关键词 轨道交通 钢轨缺陷 稀疏全聚焦成像方法 灰狼算法

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基于Omega-K算法的快速全聚焦超声成像研究 被引量：25

12

作者 陈尧 冒秋琴 +2 位作者 陈果 石文泽 卢超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期128-134,共7页

针对现有超声全聚焦技术难以实时成像的问题,提出基于w-k算法的快速全聚焦技术。首先将用于全聚焦方法（TFM）成像的三维全矩阵数据分解为N个二维子矩阵;利用快速傅里叶变换,将1～N号子矩阵由时域I（t,x）转换为频域D（kZ,kx）;基于w-k... 针对现有超声全聚焦技术难以实时成像的问题,提出基于w-k算法的快速全聚焦技术。首先将用于全聚焦方法（TFM）成像的三维全矩阵数据分解为N个二维子矩阵;利用快速傅里叶变换,将1～N号子矩阵由时域I（t,x）转换为频域D（kZ,kx）;基于w-k算法构建波数迁移因子F（kZ,kx）,对D（kZ,kx）进行加权得到ID（kx,kz）,实现频域中的声束聚焦;通过快速傅里叶逆变换得到子矩阵聚焦图像,并将其进行图像融合,最终获得全聚焦图像。结果表明,单核测试条件下,快速全聚焦方法获得具有200×300像素点的64阵元图像所需平均时间仅为0.65 s,而常规全聚焦算法需要1 467.36 s。综上,基于ω-k算法的全聚焦技术具有成像速度快、对硬件要求低等优点,为实时的高精度在线无损检测提供了一种可行方法。 展开更多

关键词 全聚焦方法 ω-k算法 超声 快速 成像

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超声相控阵全聚焦成像算法比较分析 被引量：19

13

作者 张杰 莫润阳 《声学技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期71-76,共6页

先进的成像算法推动了超声相控阵技术的发展,全聚焦方法(Total Focusing Method,TFM)是一种基于全矩阵捕获的虚拟聚焦后处理及缺陷图像重构算法。文章基于一维线阵相控阵纵波探头全矩阵数据模式,利用Matlab软件结合Field II自带开源函... 先进的成像算法推动了超声相控阵技术的发展,全聚焦方法(Total Focusing Method,TFM)是一种基于全矩阵捕获的虚拟聚焦后处理及缺陷图像重构算法。文章基于一维线阵相控阵纵波探头全矩阵数据模式,利用Matlab软件结合Field II自带开源函数包编写了算法程序,比较了TFM和1/2矩阵方法成像效果并对缺陷分辨率影响因素进行分析,最后用标准试块对算法进行实验验证。仿真结果表明,TFM和1/2矩阵方法都能用于缺陷重构且效果无明显差异,激励脉冲的宽度和频率对图像分辨率影响较大;实验表明,1/2矩阵的成像方法虽可有效降低计算数据量,但同时也丢失了检测区边缘处缺陷的部分信息,因而成像效果较TFM稍差。 展开更多

关键词 超声相控阵 全矩阵捕获 全聚焦算法 1/2矩阵方法

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复杂结构焊缝缺陷双线阵全聚焦超声成像方法 被引量：5

14

作者 周正干 滕利臣 李洋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2407-2413,共7页

某型航空发动机高温合金盘由涡轮盘本体和外层整体叶片环焊接而成,采用常规单通道超声方法检测焊接面缺陷时,存在检测分辨率低、信噪比差等问题,为此,提出了一种采用两组线性阵列换能器的检测方案。利用全聚焦方法(TFM)对焊接面缺陷进... 某型航空发动机高温合金盘由涡轮盘本体和外层整体叶片环焊接而成,采用常规单通道超声方法检测焊接面缺陷时,存在检测分辨率低、信噪比差等问题,为此,提出了一种采用两组线性阵列换能器的检测方案。利用全聚焦方法(TFM)对焊接面缺陷进行成像表征,与常规全聚焦方法不同,阵列孔径和波形模式均能随检测深度动态变化,其最优参数通过理论仿真确定。制备了含预埋缺陷的航空发动机高温合金盘试样,开展了检测实验。结果表明:提出的双线阵全聚焦超声成像方法能有效提高高温合金盘未焊合面积型缺陷的检测能力,是一种可行的检测方案。 展开更多

关键词 双线性阵列换能器 全聚焦(tfm)成像 高温合金盘 面积型缺陷 声学仿真

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空间变化PSF图像复原技术的研究现状与展望 被引量：14

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作者 冯华君 陶小平 +2 位作者 赵巨峰 李奇 徐之海 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-7,共7页

空间变化PSF(Space-variant Point Spread Function,SVPSF)图像,即物空间各点的退化随位置的改变而改变的图像,由于其复原技术涉及到多个甚至海量PSF的提取、存储和运算,相对于空间不变PSF(Space-Invariant Point Spread Function,SIPSF... 空间变化PSF(Space-variant Point Spread Function,SVPSF)图像,即物空间各点的退化随位置的改变而改变的图像,由于其复原技术涉及到多个甚至海量PSF的提取、存储和运算,相对于空间不变PSF(Space-Invariant Point Spread Function,SIPSF)图像复原要困难得多。目前处理此类图像的主要方法包括空间坐标转换法,等晕区分块复原法,以减少数据存储量,降低计算量,提高收敛速度为目标的直接复原法等。本文回顾了这一课题的研究历史,对目前的研究工作进行了分析和总结,介绍了本实验室提出的结合GRM(Gradient Ringing Metric)评价算法的总变分最小化图像分块复原法,并提出了未来工作关注重点的展望。 展开更多

关键词 图像复原 空间变化PSF 空间坐标转换法 分块复原法 总变分最小化算法

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去除乘性噪声的重加权各向异性全变差模型 被引量：14

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作者 王旭东 冯象初 霍雷刚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期444-451,共8页

恢复含乘性噪声的图像是当前图像处理的重要研究课题.本文提出基于迭代重加权的各向异性全变差(Total variation,TV)模型.新模型中,假定乘性噪声服从Gamma分布.正则项采用加权的各向异性全变差,其中,自适应权函数由期望最大(Expectation... 恢复含乘性噪声的图像是当前图像处理的重要研究课题.本文提出基于迭代重加权的各向异性全变差(Total variation,TV)模型.新模型中,假定乘性噪声服从Gamma分布.正则项采用加权的各向异性全变差,其中,自适应权函数由期望最大(Expectation maximization,EM)算法得到.新模型在有效去噪的同时,较好地保留了图像的边缘和细节信息,同时能够有效地抑制"阶梯效应".数值实验验证了新模型的效果. 展开更多

关键词 图像去噪 乘性噪声 期望最大算法 全变差 迭代重加权

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全变差噪声消除问题的半光滑牛顿法 被引量：10

17

作者 王满 文有为 陈智斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期289-295,共7页

为了达到全变差噪声消除的图像去噪目的,将去噪问题转换为优化问题。采用了结合广义最小残差法的半光滑牛顿法来解决相关优化问题,求解非对称线性方程组,进行了理论分析和实验验证,取得了将该方法与其它方法应用于1维信号、2维图像去噪... 为了达到全变差噪声消除的图像去噪目的,将去噪问题转换为优化问题。采用了结合广义最小残差法的半光滑牛顿法来解决相关优化问题,求解非对称线性方程组,进行了理论分析和实验验证,取得了将该方法与其它方法应用于1维信号、2维图像去噪实验的大量可行数据。结果表明,结合广义最小残差法的半光滑牛顿法的收敛速度比结合预处理共轭梯度法的半光滑牛顿法和交替方向乘子法更快,而且能够有效地消除噪声。 展开更多

关键词 图像处理 全变差 半光滑牛顿法 广义最小残差法 交替方向乘子法

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基于Prewitt算子的耦合全变差图像着色算法 被引量：6

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作者 金正猛 李鹏 +1 位作者 闵莉花 杨真真 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2016年第5期30-35,共6页

为了实现对目标灰度图像中较大范围着色,文中结合YCb Cr色彩空间和Prewitt边缘检测算子,提出耦合全变差图像着色模型。然后,结合交替方向乘子法(ADMM),设计该模型的快速数值求解算法,并给出该算法的收敛性结果。数值实验结果表明,该模... 为了实现对目标灰度图像中较大范围着色,文中结合YCb Cr色彩空间和Prewitt边缘检测算子,提出耦合全变差图像着色模型。然后,结合交替方向乘子法(ADMM),设计该模型的快速数值求解算法,并给出该算法的收敛性结果。数值实验结果表明,该模型在有效控制颜色越界的同时,能够实现较大范围的着色。 展开更多

关键词 图像处理 图像着色 耦合全变差 PREWITT算子 ADMM算法

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基于超声相控线阵的缺陷全聚焦三维成像 被引量：18

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作者 张昊 陈世利 贾乐成 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第7期992-999,共8页

在无损检测领域,缺陷三维成像能够还原材料内部缺陷的空间信息,与传统的二维成像相比有着明显的优势。目前实现超声相控阵缺陷三维成像主要依靠面阵探头,而这些设备往往十分复杂和昂贵。通过采取适当的数据采集方法和后处理成像算法,超... 在无损检测领域,缺陷三维成像能够还原材料内部缺陷的空间信息,与传统的二维成像相比有着明显的优势。目前实现超声相控阵缺陷三维成像主要依靠面阵探头,而这些设备往往十分复杂和昂贵。通过采取适当的数据采集方法和后处理成像算法,超声相控线阵系统能够实现低成本、高效率的三维超声检测成像。采用断层扫描和全矩阵捕捉的方法获取成像数据;再利用全聚焦成像算法绘制高分辨率的断层图像;根据这些图像在三维空间中真实的位置关系,插值还原出缺陷的三维图像。此外,针对全聚焦成像算法计算量大的问题,提出了一种加速算法。实验表明,这种检测方法能够快速得到目标空间区域的高质量三维图像,准确体现缺陷的空间分布情况,相比于借助B扫查图像和C扫查图像材料内部缺陷的方法,具有更强的直观性。 展开更多

关键词 超声相控阵 三维成像 全聚焦成像 加速算法

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基于深度学习和导波阵列的高精度损伤成像方法 被引量：1

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作者 许伯强 邱彤彤 +4 位作者 岳圣尧 徐晨光 徐桂东 沈荣和 张赛 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期17-29,共13页

为提升超声导波技术在板状结构中对损伤位置、大小和形状的精确检测能力,将全聚焦成像算法的低分辨率成像结果和多尺度深度学习算法模型相结合,研究了圆孔和裂纹两种损伤的高精度成像方法。基于深度学习的高精度成像算法由卷积神经网络... 为提升超声导波技术在板状结构中对损伤位置、大小和形状的精确检测能力,将全聚焦成像算法的低分辨率成像结果和多尺度深度学习算法模型相结合,研究了圆孔和裂纹两种损伤的高精度成像方法。基于深度学习的高精度成像算法由卷积神经网络和反卷积神经网络两部分构成,利用神经网络的多尺度分析、非线性增强和多层级融合功能提升分辨率。在全聚焦成像算法成像结果的基础上构建网络训练数据库,对板中包含圆孔-裂纹双损伤以及圆孔-圆孔双损伤两种情况进行检测验证。结果表明:该方法成像精度高,在精确定位损伤的基础上可以进一步获得损伤的精细特征。 展开更多

关键词 超声导波 板状结构 全聚焦成像方法 深度学习

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