基于稀疏矩阵的两层介质超声相控阵全聚焦成像

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成果类型：

期刊论文

论文标题(英文)：

Two-layer Medium Ultrasonic Phased Array Total Focusing Method Imaging Based on Sparse Matrix

作者：

胡宏伟;杜剑;李洋;周正干

通讯作者：

Hu, Hongwei(hhwlucky@163.com)

作者机构：

[杜剑] School of Automotive and Mechanical Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, 410114, China

[李洋; 周正干] School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing, 100191, China

[胡宏伟] School of Automotive and Mechanical Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, 410114, China<&wdkj&>School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing, 100191, China

通讯机构：

School of Automotive and Mechanical Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, China

语种：

中文

关键词：

超声相控阵;稀疏矩阵;两层介质;全聚焦算法

关键词(英文)：

Computational efficiency;Efficiency;Matrix algebra;Ultrasonic applications;Ultrasonic transducers;Calculation efficiency;Effective aperture;Elements distribution;Sparse matrices;Total focusing method;Two-layer;Ultrasonic phased array;Weighting functions;Focusing

期刊：

机械工程学报

ISSN：

0577-6686

年：

2017

卷：

期：

页码：

128-135

DOI：

10.3901/JME.2017.14.128

基金类别：

国家自然科学基金（51205031）；湖南省自然科学基金（2015JJ4004）资助项目；

机构署名：

本校为第一且通讯机构

院系归属：

汽车与机械工程学院

摘要：

超声相控阵全聚焦成像算法具有精度高、全范围动态聚焦的优点,但存在的成像耗时长问题限制了其实际工业应用。为提高实际检测中相控阵全聚焦成像效率,以常用的楔块耦合检测为例,基于Fermat原理计算两层介质下各阵元的延迟时间,建立两层介质相控阵全聚焦成像算法。通过减少发射/接收阵元数,以与全矩阵下具有一致的有效孔径为条件,研究发射/接收阵元分布的权重函数,建立两层介质修正稀疏全聚焦算法。以弧形分布的侧边孔为例,进行了两层介质的全聚焦成像及稀疏全聚焦成像试验,并讨论了稀疏发射阵列对缺陷定量精度及全聚焦算法计算效率的影响。结果表明:修正稀疏全聚焦算法可在保证成像精度前提下显...

摘要(英文)：

Ultrasonic phased array total focusing method has the advantages of high accuracy and dynamic focusing in all regions, but the problem of long imaging time limits of the actual industrial application. In order to improve the imaging efficiency of phased array total focusing method, taking commonly used wedge coupling detection for example, the delay time of all array elements are calculated in two-layer medium based on Fermat principle, a two-layer medium phased array total focusing method is built. By reducing the number of transmitting/receiv...

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