收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超声阵列层析成像检测方法研究

王浩全  
【摘要】:超声波具有无电离辐射、对人体无害、发射/接收设备价格便宜等特点,在无损检测领域得到了广泛应用。超声层析成像检测由于能够通过彩色或灰度图像直观地反映被测材料内部的质量,对缺陷进行定性定量分析,已逐渐成为研究的热点之一。 针对超声层析成像检测中,获取的数据不完全、干扰因素多、误差大等缺点,本文提出了一种基于环绕式的阵列成像检测方法。该方法具有两大优点:(1)可以布置成任意形状。既可以根据试件的形状来布置,也可以根据重建算法的难易程度来布置;(2)超声波所经过的区域更加广泛,获得的数据更加全面。 在材料内部衍射较弱、只考虑折射现象的情况下,将射线理论引入到超声层析算法中。针对线性插值射线追踪算法中发射点、接收点和缺陷都处于同一列(行)时得到的路径难以绕开缺陷区的缺点,提出了一种基于交叉扫描的射线追踪算法。该算法采用交叉扫描的方式进行前向处理,引用离散点作为次级元对后向处理过程进行简化。通过对路径的追踪证明新的算法能够有效地解决线性插值射线追踪算法中存在的问题。 在获得超声最小走时和最短追踪路径的基础上,利用最小二乘方准则,对SIRT重建算法进行了推导。在相关系数矩阵的求取方面,提出了四边扫描算法。该方法利用像素的四条边所在直线与实际超声波的交点,通过判断交点与像素四个边界点的大小关系来实现系数矩阵的求取,使得系数矩阵求取更加方便、快捷。通过实验研究表明:采用环绕式阵列成像方法,在求取系数矩阵的基础上,利用联合迭代重建算法,在同样的迭代次数下,获得的数据更加精确,成像效果更好。 在材料内部衍射较强的情况下,从超声波在连续介质中的传播特性出发,建立了关于精确散射场和全场的波动方程,运用矩量法实现了散射场和全场方程的离散化。基于环绕式阵列成像方法对实验模型进行了设计,利用Picard准则对实验模型能否进行正则化进行了判别。运用变形的Born迭代解决了波动方程的非线性问题,利用截断奇异值分解正则化方法解决了波动方程的稳定性问题。经实验证明本文所采用的基于空间域层析成像方法可以运用到较强散射的情况,可以反演较高的对比度,而且具有更高的成像质量。 在讨论小波阈值降噪方法的基础上,分析了Dohono软、硬阈值化方法存在的缺点,设计了一种基于双曲线的新小波阈值函数。该阈值函数通过对参量的调节,可以获得较优的小波系数的阈值估计,能够克服硬阈值函数不连续和软阈值函数有偏差的缺点。针对超声层析图像的特点,基于区域分割原理,利用灰度直方图区域生长提供生长准则,同时改变分割方向,得到了一种新的分割思路。基于区域生长与模糊聚类分析方法,提出了区域生长与聚类分析相结合的分割算法,该算法在处理图像中由于信息不足而产生的模糊不确定问题时更加符合实际。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵祥模;李娜;关可;宋焕生;;基于LTI射线追踪的改进的ART算法[J];中国图象图形学报;2009年05期
2 戚秀真;荆园园;;混凝土超声层析成像中的塔式算法[J];电子科技;2008年10期
3 樊瑶;赵祥模;褚燕利;党乐;;基于预条件共轭梯度法的混凝土层析成像[J];计算机工程;2008年23期
4 郝魁红,王化祥;一种新型层析成像重建算法[J];中国民航学院学报;2005年02期
5 王雷;邵晓寅;;ECT传感器灵敏场在不同管径下对重建图像保真度的影响研究[J];电子测量与仪器学报;2005年04期
6 黄靓;黄政宇;汪优;;图像融合在混凝土超声波层析成像中的应用研究[J];计算机应用;2008年10期
7 黄志尧,金宁德,李海青;层析成像技术在多相流检测中的应用[J];化学反应工程与工艺;1996年04期
8 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;两相流检测ECT高速数据采集系统的研制[J];浙江大学学报(工学版);2002年05期
9 李扬,汪仁煌,郑莹娜,邹旭华;基于ART的光学过程层析成像扇束图像重建[J];仪器仪表学报;2004年05期
10 冯锐;层析技术探测金矿取得了突破性的进展[J];CT理论与应用研究;1993年01期
11 马宁,胡正仪,唐雪原,王延平;一种用于走时层析成像的改进算法[J];CT理论与应用研究;1995年04期
12 王化祥;薛倩;;基于扩充投影矩阵与盲去卷积的代数重建算法[J];天津大学学报;2011年05期
13 刘庆芳,闫锐,周海南,周鹤鸣,张景涛,腾云田;油田井间CT技术应用试验[J];CT理论与应用研究;1994年04期
14 吴新杰,王师;径向基神经网络在层析成像中的应用[J];仪表技术与传感器;2000年03期
15 赵凌云,汪元美;向量优化为基础的图像空间迭代重建理论及实现[J];电子学报;2002年10期
16 张朋,王小璞,张兆田,吴慧利,李爱民,李骏;工业CT机成像专用软件的研制[J];CT理论与应用研究;2000年S1期
17 郭履灿;印度洋巨震海啸的一种层析成像发震机理的解释[J];CT理论与应用研究;2005年01期
18 李国娜,王保良,黄志尧,李海青;电容层析成像中电容检测方法的分析比较[J];仪器仪表学报;2005年S2期
19 张科;谢佳;胡光岷;邓正虹;;基于广义线性反演的流量矩阵估计算法[J];计算机应用;2008年03期
20 陈丹妮;于斌;刘夏;屈军乐;牛憨笨;;基于数字微镜装置的结构光照明层析成像(英文)[J];深圳大学学报(理工版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李龙生;苏明旭;蔡小舒;董学金;宋延勇;;颗粒超声层析成像的散射特征分析[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
2 周连庆;赵翠萍;陈章立;;利用地方震层析成像研究龙滩水库库区三维V_P和V_P/V_S层析成像[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
3 周连庆;赵翠萍;郑现;陈章立;;三峡库区三维Vp,Vp/Vs,Qp和Qs精细结构层析成像[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
4 孙晶梅;李博;林伯香;徐颖;;复杂近地表速度分析及校正[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2005年学术交流会论文集[C];2005年
5 李玉喜;刘四新;;跨孔层析成像四种算法的研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
6 曾吕明;邢达;谷怀民;杨迪武;杨思华;向良忠;;基于多元线性阵列探测器的快速微波致热声层析成像[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
7 裴顺平;许忠淮;汪素云;;中国大陆Sn波速度层析成像[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
8 高丽丽;何琳;徐果明;朱良保;;层析成像中反演参数选取的影响[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
9 张勇;何彬;张全虎;冯朝;;层析γ扫描图像重建的迭代算法[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第5册)[C];2009年
10 肖化;胡广莉;何惠玲;保宗悌;;基于图象分割的人工神经网络在两相流层析成像中应用研究[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王浩全;超声阵列层析成像检测方法研究[D];中北大学;2011年
2 成谷;地震反射走时层析理论与应用研究[D];同济大学;2004年
3 袁志亮;井间声波电磁波层析成像技术应用研究与软件研发[D];中国地质大学(北京);2007年
4 喻振华;工程井间地震波正演模拟及层析成像技术研究[D];中南大学;2008年
5 黄靓;混凝土超声波层析成像的理论方法和试验研究[D];湖南大学;2008年
6 郝奇;VTI介质速度和各向异性参数建模研究[D];吉林大学;2010年
7 谢代梁;电容层析成像技术在两相流参数检测中的应用研究[D];浙江大学;2005年
8 白志明;深地震测深剖面的层析成像研究及其应用[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
9 王振宇;土木工程的层析成像与广义反演研究[D];浙江大学;2003年
10 马辉;基于MapReduce的分布式地震射线追踪方法研究[D];中国地质大学(北京);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李林;矢量场和磁场层析成像方法的建立及其计算机模拟[D];西北大学;2009年
2 李媛;基于射线理论的超声层析成像关键技术研究[D];中北大学;2012年
3 周小仙;利用地震反射和折射联合层析成像探测深部构造方法研究[D];中国地质大学(北京);2010年
4 戚秀真;混凝土超声无损检测层析成像技术研究[D];长安大学;2006年
5 郑德伟;连续太赫兹波层析成像实验研究[D];电子科技大学;2011年
6 张凯;基于聚类的电学层析成像算法及应用[D];天津大学;2010年
7 李化欣;单目标优化图像重建算法的研究[D];中北大学;2006年
8 孔慧华;加速图像重建的迭代算法研究[D];中北大学;2006年
9 李国磊;基于大炮初至数据的层析成像算法研究[D];中国石油大学;2010年
10 燕利芳;反射波层析成像的数值模拟及在西安地裂缝中的应用研究[D];长安大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄寰;层析成像技术揭示地球奥秘[N];中国矿业报;2004年
2 华为技术有限公司 卢鹏;射线追踪技术为网络规划导航[N];通信产业报;2006年
3 胡荣华;天津城区:地下划分三级空间域[N];地质勘查导报;2007年
4 本报记者 孟凡君;资源勘探的得力助手[N];中国矿业报;2008年
5 南京军区南京总医院医学影像研究所 王骏;CT技考“显像”计[N];医药经济报;2007年
6 本报特约记者 曹菲;杨文采与他的应用地球物理反演理论[N];地质勘查导报;2006年
7 记者 刘如春 通讯员 刘文祥;地震CT技术洞悉岩溶变化[N];地质勘查导报;2008年
8 ;提高MCU通信和显示性能[N];中国电子报;2009年
9 张玉泉;诊断头颈部隐形骨折螺旋CT一枝独秀[N];中国医药报;2007年
10 王五平;声波CT为混凝土大坝做体检[N];中国水利报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978