相控陣超聲合成孔徑成像優(yōu)化方法研究.pdf

1、超聲檢測(cè)技術(shù)在醫(yī)學(xué)超聲、交通運(yùn)輸、壓力容器等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。相控陣超聲對(duì)波束有很好的控制能力，具有高的靈敏度、大的檢測(cè)范圍等特點(diǎn);合成孔徑技術(shù)是一種后處理技術(shù)，能夠把小孔徑合成大孔徑，形成逐點(diǎn)成像的聚焦信號(hào)，來提高成像質(zhì)量，并且合成孔徑技術(shù)具有成像方位分辨率與檢測(cè)深度和工作波長(zhǎng)無關(guān)的特點(diǎn)。隨著檢測(cè)需求的提高，常規(guī)相控陣超聲檢測(cè)不能滿足檢測(cè)需要，因此把合成孔徑技術(shù)和相控陣超聲結(jié)合起來成為了研究熱點(diǎn)。
　　本文為了提高相控陣超聲合成孔徑

2、成像質(zhì)量，引入了兩種窗函數(shù)作為優(yōu)化因子，分別是波達(dá)方向窗函數(shù)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)近似窗函數(shù)，并且對(duì)比研究了未優(yōu)化和優(yōu)化后的相控陣超聲合成聚焦模型，分析了相控陣波束波形特征，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　本文對(duì)基于FieldⅡ超聲仿真平臺(tái)對(duì)合成聚焦模型進(jìn)行了模擬數(shù)據(jù)仿真，并模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)超聲合成聚焦成像進(jìn)行了驗(yàn)證。接著分析了延時(shí)疊加算法和合成聚焦算法的波束模型，對(duì)其波束波形進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，同時(shí)引入波達(dá)方向窗函數(shù)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)近似窗函數(shù)對(duì)兩種算法的波束進(jìn)行優(yōu)化

3、和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析，結(jié)果表明波達(dá)方向窗函數(shù)優(yōu)化對(duì)波束的旁瓣抑制效果最好，旁瓣峰值迅速下降至-100dB;輻射遠(yuǎn)場(chǎng)近似窗函數(shù)優(yōu)化對(duì)波束旁瓣抑制效果次之，旁瓣峰值下降至-89dB。
　　最后分別對(duì)波達(dá)方向窗函數(shù)優(yōu)化和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)近似窗函數(shù)優(yōu)化的相控陣超聲合成聚焦成像進(jìn)行了FieldⅡ仿實(shí)驗(yàn)真驗(yàn)證和基于M2M公司的Multi2000超聲檢測(cè)儀的實(shí)驗(yàn)與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明，兩種優(yōu)化方法明顯提升了相控陣超聲合成聚焦成像的成像深度。與未優(yōu)化的合成聚焦