基于相干远焦像素成像方法的多层介质的内部缺陷检测研究
Shuang Liu1, Huifeng Zheng1, Baoming Peng1
1College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China.
The Review of scientific instruments
|August 25, 2025
概括
一个新的基于相连贯远焦像素 (PC-FPB) 的成像算法显著改善了多层材料内部缺陷的超声波检查. 这种方法提高了信号与噪声的比率,并对更深层次的缺陷进行了鉴定.
科学领域:
- 非破坏性测试
- 超声波成像
- 材料科学
背景情况:
- 传统的基于振幅的超声波成像与多层介质的低信号噪声比 (SNR) 和不一致的内部缺陷特征作斗争.
- 挑战包括接口反射和材料衰减,特别是在不同深度影响相同尺寸的缺陷.
- 现有的方法往往无法准确地检测和量化深层次的缺陷.
研究的目的:
- 引入一个新的相连贯远焦基于像素 (PC-FPB) 的成像算法.
- 解决多层结构超声波检查中的传统方法的局限性.
- 提高内部缺陷的检测和特征,特别是那些更深的缺陷.
主要方法:
- 使用矢量连贯因子开发PC-FPB成像算法.
- 实施基于扫描线的新型连贯度调节策略.
- 通过乘数融合应用动态值来增强缺陷信号并抑制噪声.
主要成果:
- 对深层缺陷的成像强度和SNR显著增强.
- 在单孔成像中,缺陷幅度提高了9.8 dB,图像SNR提高了7.7 dB.
- 在不同深度的相同尺寸缺陷中,成像的一致性很高,直径为1毫米的缺陷的最大量化误差为0.245毫米2.
- 在不同深度的缺陷中,平均SNR增加15dB,平均横向分辨率提高53.4%.
结论:
- PC-FPB成像算法有效地克服了传统的基于振幅的方法的局限性.
- 在多层结构中检测深层缺陷方面表现出卓越的性能.
- 证实了增强的缺陷检测能力,改进的SNR和更好的横向分辨率.
