[發(fā)明專利]一種基于超表面的反射型聲學(xué)全息成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110768057.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN113593009B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市鑫泰儀器儀表有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06N3/04;G06N3/08;G03H1/00
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 張國(guó)香

1.一種基于超表面的反射型聲學(xué)全息成像方法，包括反射型聲學(xué)全息成像裝置，其特征在于，包括：

獲取所述反射型聲學(xué)全息成像裝置的工作頻率，確定所述工作頻率下的初始聲波；

將所述初始聲波垂直入射到所述反射型聲學(xué)全息成像裝置中，得到反射聲波；

將所述反射聲波輸入至反射聲波矯正模型，得到矯正聲波；

根據(jù)所述矯正聲波在所述反射型聲學(xué)全息成像裝置的成像面上重建出目標(biāo)圖像；

其中，構(gòu)建所述反射聲波矯正模型包括：

獲取受干擾的反射聲波作為原始樣本，基于已訓(xùn)練好的預(yù)設(shè)種不同聲波場(chǎng)景的對(duì)抗樣本生成模型分別對(duì)所述原始樣本進(jìn)行處理，得到第二樣本；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)種不同聲波場(chǎng)景的對(duì)抗樣本生成模型確定區(qū)域劃分細(xì)則；

根據(jù)所述區(qū)域劃分細(xì)則對(duì)所述第二樣本進(jìn)行區(qū)域劃分，得到若干樣本聲波區(qū)域；

利用蒙特卡洛梯度估計(jì)算法按劃分的所述若干樣本聲波區(qū)域?qū)λ龅诙颖具M(jìn)行基于梯度的優(yōu)化，生成目標(biāo)對(duì)抗樣本；

獲取初始化的抗干擾反射聲波模型；

基于所述目標(biāo)對(duì)抗樣本和所述原始樣本對(duì)所述初始化的抗干擾反射聲波模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到反射聲波矯正模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超表面的反射型聲學(xué)全息成像方法，其特征在于，所述獲取受干擾的反射聲波作為原始樣本，基于已訓(xùn)練好的預(yù)設(shè)種不同聲波場(chǎng)景的對(duì)抗樣本生成模型分別對(duì)所述原始樣本進(jìn)行處理，得到第二樣本，包括：

獲取受干擾的反射聲波作為原始樣本P∈O^α×β×γ，其中，α為聲波頻率，β為聲波聲壓，γ為聲波聲強(qiáng)，O為原始樣本的集合，集合O中各原始樣本的聲波頻率為α、聲波聲壓為β、聲波聲強(qiáng)為γ，P為包含于O^α×β×γ的原始樣本；

設(shè)定聲波場(chǎng)景的種類，獲取預(yù)設(shè)種不同聲波場(chǎng)景分別在預(yù)設(shè)第二時(shí)間內(nèi)的聲波頻率、聲波聲壓和聲波聲強(qiáng)；

獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的初始化對(duì)抗樣本生成模型，基于所述預(yù)設(shè)第二時(shí)間內(nèi)的聲波頻率、聲波聲壓和聲波聲強(qiáng)對(duì)所述對(duì)抗樣本生成模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到已訓(xùn)練好的預(yù)設(shè)種不同聲波場(chǎng)景的對(duì)抗樣本生成模型；

將所述原始樣本分別輸入至所述已訓(xùn)練好的預(yù)設(shè)種不同聲波場(chǎng)景的對(duì)抗樣本生成模型中，得到預(yù)設(shè)數(shù)量的輸出；

對(duì)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的輸出求平均，得到第二樣本。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超表面的反射型聲學(xué)全息成像方法，其特征在于，所述根據(jù)所述區(qū)域劃分細(xì)則對(duì)所述第二樣本進(jìn)行區(qū)域劃分，包括：

獲取所述不同聲波場(chǎng)景在預(yù)設(shè)第二時(shí)間內(nèi)的平均聲波頻率、平均聲波聲壓和平均聲波聲強(qiáng)；

將所述第二樣本與所述不同聲波場(chǎng)景在預(yù)設(shè)第二時(shí)間內(nèi)的平均聲波頻率、平均聲波聲壓和平均聲波聲強(qiáng)進(jìn)行匹配，匹配規(guī)則為：所述第二樣本中第Q段聲波的聲波頻率與所述平均聲波頻率進(jìn)行差值運(yùn)算，得到第一差值；所述第二樣本中第Q段聲波的聲波聲壓與所述平均聲波聲壓進(jìn)行差值運(yùn)算，得到第二差值；所述第二樣本中第Q段聲波的聲波聲強(qiáng)與所述平均聲波聲強(qiáng)進(jìn)行差值運(yùn)算，得到第三差值；對(duì)所述第一差值、第二差值和第三差值分別進(jìn)行絕對(duì)值運(yùn)算后再進(jìn)行加法運(yùn)算，得到區(qū)域值，將所述區(qū)域值最低的聲波場(chǎng)景作為所述第二樣本中第Q段聲波的樣本聲波區(qū)域；其中，Q為正整數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超表面的反射型聲學(xué)全息成像方法，其特征在于，所述矯正聲波在所述反射型聲學(xué)全息成像裝置上方的成像面上形成一點(diǎn)或多點(diǎn)的聚焦投影，形成目標(biāo)圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超表面的反射型聲學(xué)全息成像方法，其特征在于，還包括：

獲取原始聲波數(shù)據(jù)；

設(shè)定聲波頻率范圍；

基于所述聲波頻率范圍，確定所述原始聲波數(shù)據(jù)中符合所述聲波頻率范圍的第二聲波數(shù)據(jù)；

確定所述第二聲波數(shù)據(jù)的聲波位置信息；

對(duì)所述第二聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到聲波頻率分布圖；

將所述聲波位置信息和所述聲波頻率分布圖融合得到目標(biāo)聲波分布圖；

將所述目標(biāo)聲波分布圖與所述目標(biāo)圖像融合得到第二目標(biāo)圖像。