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原文传递 一种基于相位环形统计矢量的超声成像方法
专利名称: 一种基于相位环形统计矢量的超声成像方法
摘要: 本发明公开了一种基于相位环形统计矢量的超声后处理成像方法。首先,在成像实施过程中提取超声阵列信号数据集中各路信号的相位信息。然后,将同一聚焦像素内的相位视作环形分布的随机变量,构建用于表征相位分布特征的环形统计矢量。最后,将相位环形统计矢量的模作为特征值进行超声后处理成像。相比于常规超声后处理成像方法,该技术不仅能够通过放大相位分布对信号幅值的作用有效抑制噪声,还能够通过减小声束宽度有效提高横向分辨率,实现缺陷信号回波的显著增强,进而有效地实现材料内部缺陷的高精度定量、定位和定性,具有良好的推广及应用前景。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 江西;36
申请人: 南昌航空大学
发明人: 陈尧;甘勇;冒秋琴;张柏源;纪霖轩;卢超
专利状态: 有效
申请号: CN201811104900.5
公开号: CN109142548A
代理机构: 南昌洪达专利事务所 36111
代理人: 何磊
分类号: G01N29/44(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N29
申请人地址: 330000 江西省南昌市丰和南大道696号
主权项: 1.一种基于相位环形统计矢量的超声成像方法,其包括如下步骤:1)利用超声检测系统,使探头在步进位置j=1,2…N采集超声检测信号,得到由N个A型扫描信号组成的阵列信号数据集{S(t)j=1,2…N}。对{S(t)j=1,2…N}中各信号进行希尔伯特变换,得到数据集{h(S(t))j=1,2…N},将其简写为{h(t)j=1,2…N};2)根据欧拉公式,数据集{h(t)j=1,2…N}中任意希尔伯特变换式h(t)j表示为:式中,|h(t)j|为信号的模或幅值,i为单位虚数,为信号的相角值,其分别表示信号实部和虚部的相位信息;3)由公式(1)中的表达式,得到h(t)j的模XH(t)j、实部XR(t)j和虚部XI(t)j,其表达式如下:XH(t)j=|h(t)j|                               (2)基于公式(2)、(3)、(4),由数据集{h(t)j=1,2…N}得到信号的模数据集{XH(t)j=1,2…N}、实部数据集{XR(t)j=1,2…N}和虚部数据集{XI(t)j=1,2…N};4)将成像区域划分为m×n个网格点,同时建立m×n个元素构成的二维零矩阵,矩阵中的元素与成像区域中的网格点一一对应。使数据集{XH(t)j=1,2…N}、{XR(t)j=1,2…N}和{XI(t)j=1,2…N}在成像区域中m×n个网格点上进行N次延时叠加,并将叠加结果分别赋给零矩阵,得到m×n矩阵IH、IR和II。矩阵IH、IR和II中与网格点(x,z)对应的元素强度值分别为:式中,延时时间△t的表达式写作式中,xj和yj分别为探头在步进位置j处的横、纵坐标,x和y分别为聚焦网格点的横、纵坐标,cl为被检工件的纵波声速;5)将数据集{XH(t)j=1,2…N}、{XR(t)j=1,2…N}和{XI(t)j=1,2…N}作为环形统计学数据样本,则矩阵IH、IR和II中各元素的强度值分别代表成像区域各网格点上信号模、实部和虚部统计值,通过对IH、IR和II的矩阵运算构建环形统计矢量R,其长度值|R|表达式写作:6)对二维m×n矩阵|R|进行图形化处理,得到以环形统计矢量R长度为变量的新型超声图像。
所属类别: 发明专利
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