[發明專利]一種基于高斯迭代算法的太赫茲材料內部缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201810570075.1
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108732125B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 胡大海;王亞海
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/95
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種基于高斯迭代算法的太赫茲材料內部缺陷檢測方法，其特征是，包括：

利用主動式太赫茲調頻連續波掃描成像系統進行材料內部缺陷檢測，通過對待測材料目標進行二維平面掃描獲得目標的散射數據；

對目標的散射數據關于頻域作傅里葉逆變換到時間域；

對反應在被測材料前表面和后表面的時域信號加門函數，抑制反應在被測材料前表面和后表面的時域上的強反射信號；

經過門函數處理后的信號關于時域作傅里葉變換；

求解被測材料樣品的介電常數、利用高斯迭代原理求解太赫茲波精確的傳播路徑和測量收發天線的方向圖增益，求解三維圖像函數并進行三維圖像顯示材料樣品的內部缺陷；

所述利用高斯迭代原理求解太赫茲波精確的傳播路徑時，發射天線的發射信號到達缺陷的實際傳播路徑R為：

入射信號傳播路徑：反射信號傳播路徑：

其中，η表示太赫茲波折射點與缺陷之間的水平方向距離，變量D表示發射天線與缺陷在水平方向的距離，h表示發射天線到介質材料前表面的距離，d表示缺陷到前表面的距離，ε_r表示介質材料的介電常數；

根據snell定律構造如下方程：

利用高斯迭代求解方程g(η)＝0即可求得η，帶入式(1)即可求得發射太赫茲信號到達缺陷的實際傳播路徑；

太赫茲波由缺陷到達接收天線的實際傳播路徑R′：

R′＝b′₂+b′₁ (3)

b′₂為缺陷的散射信號在介質中的傳播路徑，b′₁為缺陷的散射信號在空氣中的傳播路徑；

目標三維圖像函數表示為：

其中，x,y,z代表成像區域的坐標，f表示工作頻率，x′,y′表示接收信號對應的x,y向量坐標,S₃(x′,y′,f)為經過門函數處理后的信號關于時域t作傅里葉變換后的信號，k表示波數，j是復數的虛部表示，G_T、G_R分別表示發射天線和接收天線的方向圖增益。

2.如權利要求1所述的一種基于高斯迭代算法的太赫茲材料內部缺陷檢測方法，其特征是，被測材料樣品的介電常數通過查找被測材料樣品的說明書獲得或采用材料測試方法測試材料樣品無缺陷時求解出材料樣品無損傷時介電常數。

3.如權利要求1所述的一種基于高斯迭代算法的太赫茲材料內部缺陷檢測方法，其特征是，發射天線和接收天線的方向圖增益通過查找接收天線和發射天線的說明書獲得或進行實際的測試獲得。