[發明專利]一種聲學探測裝置、系統、方法、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 201910299148.2
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109974641A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 薛彬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B17/06
• 分類號: G01B17/06
• 代理公司: 深圳龍圖騰專利代理有限公司 44541
• 代理人: 代文成

1.一種聲學探測裝置，其特征在于，所述聲學探測裝置包括：

聲源；以及

設置于所述聲源的輸出端前方的聲場探測器，所述聲場探測器包括至少一組多方向聲場探測組件，每一組所述多方向聲場探測組件包括多組激光檢測裝置；

其中，所述多組激光檢測裝置按預設方式排布，使得所述多組激光檢測裝置所對應的探測光束可在所述聲源的輸出端前方的一探測平面上交織形成一個二維網狀截面，所述激光檢測裝置以此排布方式對所述二維網狀截面上的聲場進行探測。

2.如權利要求1所述的聲學探測裝置，其特征在于，所述聲場探測器還包括用于安裝所述多方向聲場探測組件的固定裝置，所述固定裝置的中間設有貫穿的聲波通道，所述聲波通道的貫穿方向與所述聲源的輸出方向相對；

所述多方向聲場探測組件中的多組激光檢測裝置沿所述聲波通道的周邊環布。

3.如權利要求2所述的聲學探測裝置，其特征在于，所述聲場探測器包括多組所述多方向聲場探測組件，所述多組多方向聲場探測組件沿所述聲波通道的方向依次層疊設置。

4.如權利要求2所述的聲學探測裝置，其特征在于，每組所述激光檢測裝置包括：

激光器；

與所述激光器相對設置的接收器；以及

由若干分光鏡與反射鏡構成的分光光路，所述激光器發出的激光可在所述分光光路之間分束形成參考光束與所述探測光束，且所述參考光束與探測光束最終在所述接收器上合束。

5.如權利要求4所述的聲學探測裝置，其特征在于，在每一組所述多方向聲場探測組件中，在每一個指定探測方向上均設置有若干組所述激光檢測裝置。

6.一種聲學探測系統，其特征在于，所述聲學探測系統包括：

如權利要求1~5任意一項權利要求所述的聲學探測裝置，以及

與所述聲源及所述多方向聲場探測組件相連的處理裝置，所述處理裝置可控制所述聲源及多方向聲場探測組件的協同工作，接收并處理所述多方向聲場探測組件所采集的聲場探測信息。

7.一種聲學探測方法，應用于如權利要求6所述的聲學探測系統，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

通過所述聲源向被探測目標發送探測聲波，所述探測聲波經過多方向聲場探測組件的探測光束所形成的二維網狀截面；

通過所述聲場探測器的多方向聲場探測組件對所述二維網狀截面上的聲場進行探測；

通過所述處理裝置獲取發射聲場的聲場探測信息及回波聲場的聲場探測信息，并根據所述發射聲場的聲場探測信息及回波聲場的聲場探測信息確定發射聲場與回波聲場所對應的相位圖的相位分布差異信息，再根據所述相位分布差異信息提取所述被探測目標的表面形狀信息。

8.如權利要求7所述的聲學探測方法，其特征在于，所述根據所述發射聲場的探測信息及回波聲場的探測信息確定發射聲場與回波聲場所對應的相位圖的相位分布差異信息，包括：

根據所述發射聲場的探測信息及回波聲場的探測信息分別計算發射聲場與回波聲場在所述探測平面上所對應的折射率分布信息，從而確定發射聲場與回波聲場所對應的聲壓分布信息；

對所述發射聲場與回波聲場所對應的聲壓分布信息進行處理，分別得到所述發射聲場與所述回波聲場對應的相位圖，并將兩者的相位圖進行對比得到相位分布差異信息。

9.一種計算機設備，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求7~8中任一項權利要求所述聲學探測方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求7~8中任一項權利要求所述聲學探測方法的步驟。