基于陣列A掃描信號的超聲相控陣成像方法研究.pdf

1、超聲相控陣檢測成像技術(shù)通過對陣列換能器各陣元進行精確的相位控制，使得發(fā)射、接收的合成波束靈活可控，從而對機械結(jié)構(gòu)及零部件進行全方位、多角度的聲束掃查，成像結(jié)果直觀的顯現(xiàn)被檢測對象內(nèi)部性狀。但我國對于超聲相控陣技術(shù)的研究相比于國外差距很大，目前國內(nèi)工業(yè)檢測所用相控陣設(shè)備依賴于國外進口，高昂的價格嚴重制約了其在我國工業(yè)無損檢測方面的應(yīng)用。
　　本文設(shè)計了一套基于陣列A掃描的超聲相控陣成像方案，該方案與超聲相控陣設(shè)備檢測成像的主要區(qū)別在

2、于本方案對陣列A掃描信號進行后處理，虛擬延時接收，達到合成聲束偏轉(zhuǎn)的效果，再將不同偏轉(zhuǎn)角度的信號扇掃成像，最終達到相控陣檢測成像的效果。通過對該方案的研究，希望改善國內(nèi)依賴從國外進口相控陣設(shè)備的現(xiàn)狀，降低相控陣設(shè)備的制作成本。本方案通過N陣元的超聲陣列換能器采集N?N個A掃描信號，然后根據(jù)需要合成的偏轉(zhuǎn)角度計算各A掃描信號的相位差，把原本同時接收的A掃描信號進行平移，虛擬接收延時，從而實現(xiàn)接收偏轉(zhuǎn)。最后將不同偏轉(zhuǎn)角度的合成A掃描信號扇掃

3、成像。針對采集陣列A掃描信號時采樣頻率低導(dǎo)致延時精度低、坐標變換后的扇掃圖中缺陷內(nèi)部色值連續(xù)性差、與缺陷邊緣輪廓對比度低的問題，本文首先對陣列A掃描信號進行插值處理，提高采樣頻率，從而解決延時精度低的問題，提出一種新的圖像處理方法—“基于閾值的矩陣窗內(nèi)幅值均勻化圖像后處理方法”，將B掃描圖像經(jīng)過該方法處理后，解決了圖像中缺陷內(nèi)部色值連續(xù)性差、與缺陷邊緣輪廓對比度低的問題，為后續(xù)對缺陷定量分析奠定了基礎(chǔ)。最后，設(shè)計實驗對提出的超聲相控陣成