基于超声阵列的层析成像检测方法研究

发布时间：2021-08-11 14:10

　　超声层析成像检测是一种应用广泛的无损检测方式,它以图像的形式将检测对象内部的构造、缺陷分布等情况精确、形象、完整地显示出来,因此超声层析成像检测在工程应用中具有广阔的发展前景和巨大的研究价值。传统一对一放置的超声探头布置方式需要经常调整探头位置导致费时、容易出现测量误差等。针对此问题,基于线性阵列和环绕式阵列的超声探头布置方式已成为超声检测领域的研究热点之一。环绕式阵列探头布置方式的投影射线对检测对象覆盖充分、成像效果好,但投影数据量大导致反演运算时间长、并且探头布置方式受检测环境、试件形状等影响较大;线性阵列探头布置方式的投影数据量较少从而反演运算时间相对较短,探头布置方式受检测环境、试件形状影响较小,但投影射线对检测对象覆盖不充分,成像效果不理想。因此寻求一种可以在投影数据不充分的情况下得到高质量重建图像的方法是本文的研究重点,论文的主要研究工作如下:本文首先介绍了超声检测的基本知识、基于超声阵列的探头布置方式以及超声层析成像的成像方程,然后基于成像方程对超声层析成像过程进行分析。其次分析了超声层析成像的射线追踪算法,重点研究了基于扩张收缩扫描的改进LTI射线追踪算法并通过实验验证... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超声纵波倾斜入射示意图

试件网格划分模型图

3. 射线追踪结果分析本小节通过计算机仿真实验来验证改进 LTI 算法的应用效果。设存在一长和宽均为5 的检测对象如图 3.8 所示，并将其按照图 3.5 所示离散方式处理成 5× 5的离散化检测区域。该检测对象中间的 3× 3的网格区域声速为 1000m /s，其余的网格中声速为 3000m /s。图 3.8 试件网格划分模型图仅考虑由点T 发射超声波， R1 R5为接收点的情况（发射点和接收点均位于其所在网格单元边界的中点）。使用原始的 LTI 算法及改进的 LTI 算法进行射线追踪的各个网格离散点的走时结果为图 3.9 及图 3.10；射线追踪的路径为图 3.11 及图 3.12。TR1R2R3R4R5

【参考文献】：
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本文编号：3336300