双层介质中斜裂纹的超声合成孔径成像算法研究

发布时间：2017-12-29 18:18

  本文关键词：双层介质中斜裂纹的超声合成孔径成像算法研究　出处：《西南交通大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：超声合成孔径成像算法是一种超声信号后处理方法,由于其具有成像分辨率不随位置和深度的变化而改变的特点,在工业无损检测领域得到广泛应用。近年来众多高校及研究机构也加入了超声合成孔径成像算法的优化方法的研究,但这些研究多着重于单层介质的超声探伤研究,不能在多层介质情况下实现快速且准确的缺陷图像的重构。本文研究了双层介质情况下超声合成孔径成像技术的改进算法,论文主要工作包括以下两点:首先,详细分析了时域超声合成孔径成像技术的理论原理,并分析解释该方法计算过程的逆向思维性,为了与实际检测中的正向过程相对应,本文采用计算机图形学视角,将传统动态延时法则和全范围动态聚焦过程正向解释为在重构图像上画圆弧的操作。文中引入了光栅图形学中的圆的扫描转换法,并研究分析了时域合成孔径算法的正向映射理论算法。通过实验验证正向映射算法比传统时域合成孔径成像算法耗时更短,平均速度是前者的2倍。然后,针对双层介质的合成孔径探伤原理,将传统的时域合成孔径算法配合射线跟踪技术实现双层介质的缺陷检测过程,从正向映射的观点将该过程视为在重构图像上画双层介质间折射线移动轨迹曲线的操作过程,并研究分析了折射线移动轨迹跟踪算法。该算法不再需要多次迭代以求得每次折射的折射点位置,从而避免了传统射线跟踪技术必需的大量迭代运算。同时,该改进算法也不需要求出合成孔径的有效长度,因此避免此参数在双层介质的重构图像过程中不能够准确计算而导致的成像结果产生的误差。该算法中引入了计算机图形学中的直线扫描转换算法。实验验证本算法的成像速率远远高于传统的合成孔径加射线跟踪技术,其成像速率提升15倍左右。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB559

【参考文献】

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本文编号：1351314