[發明專利]一種提高缺陷反演成像質量的方法

有效

• 申請號: 202110426583.4
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113252779B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 張應紅;王松浩;錢征華;錢智;李鵬;高濤;武靖昌;崔雅鑫;韋茗中
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學;南京航空航天大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

1.一種提高缺陷反演成像質量的方法，其特征在于，包括：

S1：獲取換能器在無損鋁板上接收到的無損導波信號，及換能器在具有缺陷的有損鋁板上接收到的有損導波信號；

S2：無損導波信號和有損導波信號分別進行傅里葉變換，對獲取的幅值進行相減，得到缺陷作為次生源發射的散射波幅值，構成散射矩陣p^(s)；

S3：采用矩量法構建缺陷中各離散點作為次生源發射lamb波疊加作用的超定方程；

S4：通過picard準則對超定方程進行正定性判斷，將用于正則化的截斷奇異值法與最小二乘法結合實現超定方程求解，獲得缺陷中各離散點的介質聲學特性參數，實現缺陷成像；

所述步驟S3的具體步驟包括：

S31：建立超聲全場與散射場算子方程L(f)＝g，其中L為線性算子，f為用來求解的未知函數，g為已知的缺陷次生源函數；

S32：將算子方程離散化為矩陣方程，使矩陣方程為超定方程；

此時，在算子方程L(f)＝g中，g函數為散射矩陣p^(s)，f函數為用來求解的表示物體內部各離散點的介質聲學特性的參數矩陣O

所述步驟S31的具體步驟包括：

由運動方程、連續方程、物態方程推出適用于鋁板的非齊次波動方程：

其中，為點的折射系數，c₀為在均勻介質中聲波的傳播速度；為非均勻介質內的折射系數變化的函數，即n_δ表示折射系數的變化，k(r)為波數，在非均勻介質中為原均勻介質的波數，為聲壓；

非均勻介質中超聲波作用產生的壓力場表示為超聲波穿過均勻介質產生的入射場和穿過非均勻介質所產生的散射場的和，用來表示；

入射場表示為：

散射場表示為：

添加關于距離的格林函數，得散射場算子方程與全場算子方程：

其中，所述步驟S31的具體步驟包括：

由運動方程、連續方程、物態方程推出適用于鋁板的二維聲波方程：

此處用拉普拉斯算符代替在非均勻介質中根據得到非均勻介質中點的折射系數

c₀為在均勻介質中聲波的傳播速度，把看作非均勻介質內的折射系數變化的函數，即n_δ表示折射系數的變化。若同時考慮聲速特性參數與衰減特性參數，則未知函數可表示為：

由于本成像方法中僅考慮導波的聲速特性參數，不考慮衰減特性參數，所以設得非齊次波動方程：

進一步有全場方程及散射場方程：