稀疏矩阵分相阵列的最佳设计使用模拟化进行体积超声波成像与全焦方法的模拟化.

科学领域:

• 非破坏性测试是一种非破坏性测试.
• 超声波成像 超声波成像
• 阶段式阵列系统 阶段式阵列系统

背景情况:

• 总聚焦方法 (TFM) 是超声波成像的标准.
• 矩阵相位阵列使高分辨率体积TFM成像成为可能.
• 使用二维探测器的全矩阵捕获 (FMC) 会产生过多的数据,限制成像速度,需要高端设备.

研究的目的:

• 开发一种用于优化TFM成像的稀疏2D探头配置的新方法.
• 解决与TFM中的FMC相关的数据采集和处理挑战.
• 为了提高体积超声波成像的效率和实用性.

主要方法:

• 开发了一种基于模拟回火的设计方法,用于稀疏矩阵相位数组布局优化.
• 通过设置参数,引入接收函数和计算光束定向图来实现模拟化.
• 应用该方法来确定特定超声波成像场景的最佳稀疏2D探头配置.

主要成果:

• 使用拟议的稀疏探头配置实现了高质量的体积成像.
• 与FMC数据采集相比,数据量显著减少,高达84%.
• 在TFM中验证了模拟回火方法在稀疏数组优化中的有效性.

结论:

• 这种新的设计方法有效地优化了TFM成像的稀疏2D探头配置.
• 这种方法显著减少了数据要求,克服了FMC的局限性.
• 这项研究提高了高效,高分辨率体积超声波成像的可行性.