超聲相控陣成像質(zhì)量及算法研究
發(fā)布時間:2022-01-10 16:49
近年來,國內(nèi)將超聲相控陣檢測技術廣泛應用在工業(yè)領域,逐漸形成了一個新的研究熱點。超聲相控陣檢測技術是按照一定的規(guī)則和延時時間來激發(fā)換能器中的陣元產(chǎn)生超聲波束,波束在發(fā)射出去后能夠偏轉(zhuǎn)和聚焦,當波束在傳播過程中遇到缺陷,陣元接收從缺陷返回的回波信號,通過接收系統(tǒng)處理回波信號并成像。由于在接收系統(tǒng)下得到的成像質(zhì)量較差、分辨率較低,因此本文通過對影響檢測成像的三個參數(shù)、聚焦點和合成孔徑技術的分析,以改善成像的質(zhì)量、提高成像分辨率。本文討論了影響成像的三個參數(shù):對比度、空間分辨率、時間分辨率,通過仿真分析了空間分辨率對成像的影響,得到減小波束的有效寬度可以提高成像的橫向分辨率、減小脈沖寬度可以提高成像的縱向分辨率。聚焦點的直徑、深度對超聲檢測成像的分辨率有很大影響。通過MATLAB仿真得到減小系統(tǒng)延時時間精度、增大換能器中的陣元數(shù)和陣元間距,可以提高檢測成像的縱向分辨率;提高系統(tǒng)的延時時間精度、減小波束的偏轉(zhuǎn)角度、增大換能器中陣元的間距,以及在動態(tài)聚焦的條件下可以提高檢測成像的橫向分辨率;保持系統(tǒng)的延時時間精度不變,增大陣元數(shù)可以減小誤差旁瓣;當增大系統(tǒng)的獨立通道數(shù),可以減小焦區(qū)的深度和焦點的...
【文章來源】:成都理工大學四川省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
單聚焦點的發(fā)射接收散點成圖
55 5-4 發(fā)射不同聚焦點數(shù),相同聚焦點接仿真測試以知道,F(xiàn)#是用來衡量聚焦點程度的,隨著 F#值的增大那么聚焦的程度的下降,通常取 F#=2。所以本次仿 0.5、1、2 時,融入變跡函數(shù)進行仿 F#的增大,系統(tǒng)檢測成像中,對散法的實現(xiàn)下,系統(tǒng)的橫向分辨率對
圖 5-5 改變 F#的值,各散點的仿真圖(5)改變換能器中陣元數(shù)在多點發(fā)射多點接收下仿真圖 5-6 的仿真是在 SASB 算法下,改變換能器中的陣元數(shù),在多點發(fā)射多點接收下進行的仿真。圖(a)、(b)是分別選取陣元數(shù)為 32、64 時對檢測塊中各缺陷點的仿真圖,通過對比可以看出,在保持其他條件下,增大換能器中各陣元的數(shù)量可以提高缺陷檢測成像的分辨率。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]內(nèi)鏡超聲合成孔徑成像算法的并行實現(xiàn)[J]. 李溦,陳曉冬,李嘉科,汪毅,郁道銀. 激光與光電子學進展. 2017(10)
[2]超聲相控陣檢測技術的發(fā)展及應用[J]. 靳世久,楊曉霞,陳世利,黃玉秋,郭薇. 電子測量與儀器學報. 2014(09)
[3]基于Cortex-M4的超聲相控陣探測系統(tǒng)的設計[J]. 趙連睿,楊濟民,李振江,李玉坤. 山東科學. 2013(02)
[4]軌道車輛輪對的關鍵力學問題及研究進展[J]. 趙永翔,高慶,張斌,刁克軍. 固體力學學報. 2010(06)
[5]相控陣雷達的發(fā)展[J]. 陳立,潘誼春,鄭凱. 艦船電子工程. 2009(05)
[6]超聲相控陣技術 第三部分 探頭和超聲聲場[J]. 李衍. 無損探傷. 2008(01)
[7]管道超聲內(nèi)檢測發(fā)射電路設計[J]. 戴波,楊卓然,趙晶,田小平. 微納電子技術. 2007(Z1)
[8]長輸管線對接環(huán)焊縫自動相控陣超聲波檢測技術[J]. 韓相勇. 無損檢測. 2006(05)
[9]超聲波原理與現(xiàn)代應用探討[J]. 王育慷. 貴州大學學報(自然科學版). 2005(03)
[10]B超合成接收孔徑成像前端系統(tǒng)實現(xiàn)[J]. 畢永年,賴鵬,汪元美,黃宇星. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2004(02)
博士論文
[1]相控陣超聲檢測系統(tǒng)及其關鍵技術的研究[D]. 鮑曉宇.清華大學 2003
碩士論文
[1]合成孔徑超聲成像中波束合成算法研究[D]. 劉廣.燕山大學 2015
[2]合成孔徑聚焦技術在超聲相控陣檢測儀中應用[D]. 李籌.華南理工大學 2015
[3]超聲相控陣高壓發(fā)射與接收電路設計與仿真[D]. 鄧鷹飛.華南理工大學 2014
[4]基于合成孔徑聚焦的CRH動車輪對超聲成像方法研究[D]. 楊洋.西南交通大學 2014
[5]基于FPGA的16通道超聲相控陣控制系統(tǒng)的研究[D]. 鄭彪.西南交通大學 2014
[6]超聲相控陣成像檢測技術的研究[D]. 史振.南京航空航天大學 2012
[7]數(shù)字圖象數(shù)學形態(tài)學算法研究與應用[D]. 王繼芳.中國人民解放軍信息工程大學 2005
本文編號:3581053
【文章來源】:成都理工大學四川省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
單聚焦點的發(fā)射接收散點成圖
55 5-4 發(fā)射不同聚焦點數(shù),相同聚焦點接仿真測試以知道,F(xiàn)#是用來衡量聚焦點程度的,隨著 F#值的增大那么聚焦的程度的下降,通常取 F#=2。所以本次仿 0.5、1、2 時,融入變跡函數(shù)進行仿 F#的增大,系統(tǒng)檢測成像中,對散法的實現(xiàn)下,系統(tǒng)的橫向分辨率對
圖 5-5 改變 F#的值,各散點的仿真圖(5)改變換能器中陣元數(shù)在多點發(fā)射多點接收下仿真圖 5-6 的仿真是在 SASB 算法下,改變換能器中的陣元數(shù),在多點發(fā)射多點接收下進行的仿真。圖(a)、(b)是分別選取陣元數(shù)為 32、64 時對檢測塊中各缺陷點的仿真圖,通過對比可以看出,在保持其他條件下,增大換能器中各陣元的數(shù)量可以提高缺陷檢測成像的分辨率。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]內(nèi)鏡超聲合成孔徑成像算法的并行實現(xiàn)[J]. 李溦,陳曉冬,李嘉科,汪毅,郁道銀. 激光與光電子學進展. 2017(10)
[2]超聲相控陣檢測技術的發(fā)展及應用[J]. 靳世久,楊曉霞,陳世利,黃玉秋,郭薇. 電子測量與儀器學報. 2014(09)
[3]基于Cortex-M4的超聲相控陣探測系統(tǒng)的設計[J]. 趙連睿,楊濟民,李振江,李玉坤. 山東科學. 2013(02)
[4]軌道車輛輪對的關鍵力學問題及研究進展[J]. 趙永翔,高慶,張斌,刁克軍. 固體力學學報. 2010(06)
[5]相控陣雷達的發(fā)展[J]. 陳立,潘誼春,鄭凱. 艦船電子工程. 2009(05)
[6]超聲相控陣技術 第三部分 探頭和超聲聲場[J]. 李衍. 無損探傷. 2008(01)
[7]管道超聲內(nèi)檢測發(fā)射電路設計[J]. 戴波,楊卓然,趙晶,田小平. 微納電子技術. 2007(Z1)
[8]長輸管線對接環(huán)焊縫自動相控陣超聲波檢測技術[J]. 韓相勇. 無損檢測. 2006(05)
[9]超聲波原理與現(xiàn)代應用探討[J]. 王育慷. 貴州大學學報(自然科學版). 2005(03)
[10]B超合成接收孔徑成像前端系統(tǒng)實現(xiàn)[J]. 畢永年,賴鵬,汪元美,黃宇星. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2004(02)
博士論文
[1]相控陣超聲檢測系統(tǒng)及其關鍵技術的研究[D]. 鮑曉宇.清華大學 2003
碩士論文
[1]合成孔徑超聲成像中波束合成算法研究[D]. 劉廣.燕山大學 2015
[2]合成孔徑聚焦技術在超聲相控陣檢測儀中應用[D]. 李籌.華南理工大學 2015
[3]超聲相控陣高壓發(fā)射與接收電路設計與仿真[D]. 鄧鷹飛.華南理工大學 2014
[4]基于合成孔徑聚焦的CRH動車輪對超聲成像方法研究[D]. 楊洋.西南交通大學 2014
[5]基于FPGA的16通道超聲相控陣控制系統(tǒng)的研究[D]. 鄭彪.西南交通大學 2014
[6]超聲相控陣成像檢測技術的研究[D]. 史振.南京航空航天大學 2012
[7]數(shù)字圖象數(shù)學形態(tài)學算法研究與應用[D]. 王繼芳.中國人民解放軍信息工程大學 2005
本文編號:3581053
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