超稀疏超声波合成孔径通过被动传感进行焦点成像

科学领域:

• 非破坏性测试 (NDT) 是一种非破坏性测试.
• 超声波成像 超声波成像
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 医疗成像和NDT中的稀疏超声波阵列传输加速了测试并简化了硬件.
• 在稀疏的数组中,在减少的发射机接收器组合下获得高图像质量仍然是一个挑战.
• 现有的方法在稀疏的SAFT中努力平衡成像速度和图像保真.

研究的目的:

• 为高效的超声波成像提出和验证超散合成光圈聚焦技术 (SAFT).
• 通过使用最小数量的传输元件 (1-4) 来演示获得全矩阵捕获 (FMC) 数据的方法.
• 在被动超声波传感中保持高图像质量和成像速度.

主要方法:

• 实现使用最小数量的发射元件的超稀疏SAFT方法.
• 在被动超声波传感中,从规范交叉功率光谱 (NCPS) 生成"虚拟"FMC数据集.
• 应用分段平均NCPS用于超声波脉冲响应函数 (IRF) 的强大的被动重建,包括因果和非因果部分,并为光束成形复合多个波模式.

主要成果:

• 使用超稀疏传输 (1-4元件) 成功重建虚拟FMC数据.
• 使用拟议的方法在块中钻孔的高质量成像的演示.
• 消除近场盲区,使潜在的近场成像应用成为可能.

结论:

• 拟议的超稀疏SAFT方法有效生成高质量的超声波图像,数据采集要求显著降低.
• 被动超声波传感与基于NCPS的IRF重建相结合,为稀疏阵列成像提供了强大的方法.
• 这种技术提高了成像速度和硬件简单性,而不会影响图像质量,为改进的无线核试验和医学成像铺平了道路.