[發明專利]一種超聲成像檢測顯示方法

有效

• 申請號: 202010786503.1
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111929365B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 付汝龍;詹紅慶;楊貴德;杜南開;林齊梅;林丹源;陳建華;陳振光;曾慶勛
• 申請（專利權）人: 廣東汕頭超聲電子股份有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/26;G01N29/24
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 盧梓雄;丁德軒

本發明公開了一種超聲成像檢測顯示方法。這種超聲成像檢測顯示方法通過將一維線陣相控陣探頭虛擬為二維陣列相控陣探頭進行三維成像的過程，突破了原先單一的平面投影顯示模式，實現了超聲成像檢測圖像顯示的革新，當檢測存在多個缺陷分布的情況時，能夠同時對這些缺陷進行3D成像重構，避免某些缺陷被其他缺陷的阻擋而無法全部顯示出來，避免漏檢。

技術領域

本發明涉及超聲無損檢測技術領域，特別涉及一種超聲成像檢測顯示方法。

背景技術

目前，超聲成像是用超聲波獲得物體可見圖像的方法。由于超聲波可以穿透很多不透光的物體，所以利用超聲波可以獲得這些物體內部結構聲學特性的信息，超聲成像技術將這些信息變成人眼可見的圖像。物體的超聲成像可提供直觀大量的信息，直接顯示物體內部情況，且可靠性、復現性高，可以對缺陷進行定量動態監控。目前，無損檢測領域常用的超聲成像檢測顯示方法包括B型投影顯示、C型投影顯示和D型投影顯示。B型投影顯示為工件端面投影圖顯示，即主視圖，圖像中橫坐標表示掃描的寬度，縱坐標表示掃描的深度；C型投影顯示為工件平面投影圖顯示，即俯視圖，圖像中橫坐標表示平行線掃查移動的距離，縱坐標表示掃描的寬度；D型投影顯示為工件側面投影圖顯示，即側視圖，圖像中橫坐標表示平行線掃查移動的距離，縱坐標表示深度。然而，上述B型投影顯示、C型投影顯示與D型投影顯示均為平面投影顯示，當檢測存在多個缺陷分布的情況時，同時對這些缺陷進行投影顯示，容易造成某些缺陷被其他缺陷的阻擋而無法全部顯示出來，不易觀察，容易造成漏檢。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種超聲成像檢測顯示方法，這種超聲成像檢測顯示方法能夠在一維線陣相控陣探頭的掃查基礎上進行3D成像重構，避免某些缺陷被其他缺陷的阻擋而無法全部顯示出來，避免漏檢。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種超聲成像檢測顯示方法，其特征在于包括下述步驟：

（1）采用一維線陣相控陣探頭在工件上進行掃查，一維線陣相控陣探頭包括沿X方向線性排列的n個陣元，n≥2，各個陣元的有效激發寬度沿Y方向延伸；

（2）將每個陣元的振動虛擬為m個小陣元的振動的合成，m≥2，每個陣元虛擬為由m個沿Y方向排列的小陣元構成，步驟（1）中的一維線陣相控陣探頭虛擬為n*m個小陣元構成的二維陣列相控陣探頭；

（3）數據采集：在一維線陣相控陣探頭的n個陣元中，任一陣元激發實際超聲波，所有n個陣元均接收回波信號，獲得n條A掃波形數據，依次歷遍n個陣元的發射，獲得n*n條A掃波形數據；

（4）數據擴展：按照步驟（2）的虛擬，在步驟（3）的數據采集中，任一陣元激發實際超聲波是由m個小陣元發出的m個虛擬超聲波合成，而接收回波的共有m*n個小陣元，則獲得m*m*n條A掃波形數據；依次歷遍n個陣元的發射，則獲得m*m*n*n條A掃波形數據；

（5）圖像重構顯示：將步驟（4）中的m*m*n*n條A掃波形數據利用全聚焦成像算法進行3D成像重構并進行顯示。

上述X方向與Y方向一般相垂直，當然也可以具有一夾角。

作為本發明的優選方案，所述步驟（2）中將整個陣元振動虛擬為若干個小陣元振動的合成，是根據惠更斯原理，每個完整陣元振動產生超聲波的效果等效于將陣元細分成多個小陣元產生振動的疊加的原理得出的。

作為本發明的優選方案，所述步驟（4）中的m個小陣元發出的m個虛擬超聲波，其中虛擬超聲波的合成振幅與實際超聲波的振幅相同。