超聲相控陣檢測(cè)系統(tǒng)圖像處理和成像技術(shù)的研究.pdf

1、超聲相控陣技術(shù),是當(dāng)前無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。其通過(guò)控制超聲陣列發(fā)射的聲波相干實(shí)現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)和聚焦,使其可以方便地應(yīng)用于含復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的工作對(duì)象的檢測(cè)。當(dāng)前,許多高校已對(duì)其展開(kāi)研究,研究結(jié)果也己逐漸應(yīng)用于工業(yè)的無(wú)損檢測(cè)的領(lǐng)域中。由于相應(yīng)的缺陷診斷與識(shí)別的要求,檢測(cè)圖像的效果日益受到關(guān)注。本文基于超聲相控陣技術(shù),從改善圖像質(zhì)量的參數(shù)設(shè)計(jì)、圖像處理和成像技術(shù)方面進(jìn)行了研究。
　　 首先,對(duì)超聲相控陣技術(shù)的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了

2、介紹,并利用Civa仿真軟件直觀的仿真了超聲相控陣系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)和聚焦的性質(zhì)和工作情況,并對(duì)陣元數(shù)目設(shè)置進(jìn)行討論,對(duì)后面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。說(shuō)明了幾種超聲圖像的形成機(jī)制,為后文的成像環(huán)節(jié)提供了基礎(chǔ)。
　　 其次,主要以提高超聲圖像質(zhì)量展開(kāi)討論并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)超聲圖像中由于介質(zhì)內(nèi)部漫反射造成的相干噪聲,進(jìn)行了濾波處理,通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較,認(rèn)為L(zhǎng)ee濾波在諸多濾波算法中效果最好,經(jīng)過(guò)Lee濾波算法后,圖像的相干斑系數(shù)最小,去斑效果最

3、好。接下來(lái),對(duì)于一些典型的偽缺陷進(jìn)行去除,提高了圖像的質(zhì)量。
　　 再次,超聲相控陣所得圖像聚焦效果不佳,使得圖像尺寸大于缺陷真實(shí)尺寸。于是將合成孔徑聚焦成像算法應(yīng)用于成像。但對(duì)線缺陷的直接進(jìn)行合成孔徑聚焦成像算法的效果不明顯。經(jīng)過(guò)分析,將多個(gè)點(diǎn)缺陷錯(cuò)位疊加的結(jié)果作為線缺陷。對(duì)每個(gè)點(diǎn)缺陷的圖像采用合成孔徑聚焦算法重建后依次按一個(gè)陣元錯(cuò)位相加,以所得結(jié)果來(lái)表示線缺陷的合成孔徑聚焦成像結(jié)果。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),證明了方法的可行性,所