[發(fā)明專利]一種基于柔性超聲陣列換能器的多聲束自動掃描成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110171424.0
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN102253122A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉松平;劉菲菲;李樂剛;郭恩明;李維濤;白金鵬;謝富原;曹正華;孟秋杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

1.一種基于柔性超聲陣列換能器的多聲束自動掃描成像方法，其特征是，掃描成像步驟如下，

(1)多聲束自動插補(bǔ)掃描

利用超聲檢測系統(tǒng)，對被檢測零件進(jìn)行自動插補(bǔ)掃描；

(2)多聲束掃描成像信息提取與重構(gòu)

通過超聲檢測系統(tǒng)中的信號采集單元提取多聲束掃描成像位置信息和超聲信息，進(jìn)行成像位置信號解調(diào)和成像超聲信號重構(gòu)，

①成像位置信號解調(diào)方法

對于第k個掃描行中的第i個檢測點，掃描聲束陣列中第r行第c列掃描聲束的坐標(biāo)位置信息中的坐標(biāo)位置可表示為：

xr,ck,i=i×ΔL+b+(r-1),]]>r＝1，2，...，R，

yr,ck,i=(k-1)×S+a×(c-1),]]>c＝1，2，...，C。

這里，a，b-分別對應(yīng)掃描聲束陣列中相鄰兩個聲束單元列和行間距，

k＝1，2，...，K，當(dāng)前掃描行數(shù)，最大掃描行數(shù)為K，

i＝1，2，...，N_max，每行中當(dāng)前掃描檢測位置點數(shù)，最大行掃描檢測點數(shù)為N_max，

S-插補(bǔ)掃描步進(jìn)量。

對于R×C個聲束單元的掃描聲束陣列，通過K個掃描行完成被檢測零件掃描，則對全部掃描檢測點成像位置信息進(jìn)行重構(gòu)后，表示為：

Σk=1KΣi=1NmaxΣr=1RΣc=1CPr,ck,i(xr,ck,i,,yr,ck,i)]]>

R×C-掃描聲束陣列，R，C分別表示陣列中的最大行陣單元數(shù)和最大列陣單元數(shù)，

r＝1，2，...，R，掃描聲束陣列中的第r個行單元，最大行單元數(shù)為R，

c＝1，2，...，C，掃描聲束陣列中的第c個列單元，最大列陣單元數(shù)為C。

②成像超聲信號重構(gòu)方法

對于由陣列超聲換能器構(gòu)成的R×C個聲束單元的掃描聲束陣列，當(dāng)超聲換能器在第k個掃描行中的第i個檢測位置點時，對應(yīng)換能器在第k個掃描行第i個檢測位置點的第r行第c列檢測位置點，通過超聲檢測系統(tǒng)中的信號采集單元，采用等距離采集得到超聲特征信號其中，分別為通過信號處理單元得到的超聲檢測特征信號的幅值和時間信息，對得到的超聲特征信號按照行掃描、列采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，構(gòu)成M個超聲檢測通道：Ch₁，...，Ch_M，以行為記錄長度單位，順序存放所有掃描行中各個檢測點位置的檢測超聲特征信號并在數(shù)據(jù)文件的開頭位置存放掃描檢測參數(shù)，則重構(gòu)后的多聲束掃描超聲特征信息數(shù)據(jù)表示為：

-頭數(shù)據(jù)U_n

-掃描記錄行K，

-對應(yīng)被檢測零件的多聲束掃描超聲數(shù)據(jù)信息為：

Σk=1KΣm=1MΣi=1NmaxUmk,i(Amk,i,tmk,i),]]>

-共有K個記錄，m為當(dāng)前超聲檢測通道，共有M個超聲檢測通道。

(3)多聲束掃描成像顯示

利用超聲檢測系統(tǒng)中的計算機(jī)內(nèi)存構(gòu)建虛擬屏幕，按照多聲束掃描域中的位置坐標(biāo)與成像域的位置坐標(biāo)映射關(guān)系和多聲束掃描超聲數(shù)據(jù)信息與成像域中的色彩調(diào)制映射關(guān)系，顯示重構(gòu)后的全部掃描檢測點位置信息和超聲數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)多聲束掃描和多聲束插補(bǔ)掃描檢測結(jié)果的成像顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于柔性超聲陣列換能器的多聲束自動掃描成像方法，其特征是，所述的成像顯示方法是，(1)設(shè)置顯示區(qū)大小，創(chuàng)建虛擬成像屏；(2)打開多聲束掃描成像位置信息和超聲信息的數(shù)據(jù)文件，獲取成像頭數(shù)據(jù)；(3)獲取主掃描行數(shù)mRowMax和多聲束自動掃描插補(bǔ)次數(shù)N_p；(4)進(jìn)行插補(bǔ)掃描判斷，是，按照插補(bǔ)掃描成像顯示，否，按照多聲束自動掃描顯示；(5)在虛擬顯示屏上進(jìn)行成像顯示；(6)將虛擬成像結(jié)果映射到計算機(jī)屏幕顯示屏；(7)進(jìn)行圖像分析。