基于动态阵元合成孔径聚焦超声成像的平板陶瓷膜内部缺陷三维重建

作     者：雷震霆 朱兴龙 孙进 马昊天 梁立 LEI Zhenting;ZHU Xinglong;SUN Jin;MA Haotian;LIANG Li

作者机构：扬州大学机械工程学院江苏扬州225127 

出 版 物：《陶瓷学报》 (Journal of Ceramics)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：345-353页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51775484,51475409) 2022年扬州市科技计划项目(YZ2022184) 2021年扬州市产业前瞻与共性关键技术项目(YZ2021020) 2020年江苏省产学研合作项目(BY2020663) 2020年扬州大学市校合作专项(YZ2020166) 

主　　题：动态阵元 合成孔径聚焦成像 平板陶瓷膜 超声成像 三维重建 

摘      要：针对平板陶瓷膜内部缺陷可视效果差和超声三维重建运算数据量大等问题,提出了一种基于动态阵元合成孔径聚焦超声成像的平板陶瓷膜内部缺陷三维重建方法。动态阵元合成孔径聚焦超声成像方法是通过在缺陷区域使用多阵元合成孔径,在非缺陷区域使用单阵元合成孔径。采用动态阵元合成孔径聚焦超声成像方法获取多个位置序列的平板陶瓷膜的缺陷B扫描图像,并采用体绘制的方法,实现了平板陶瓷膜缺陷的三维可视化。实验结果表明,采用动态阵元合成孔径聚焦超声成像方法时划痕的重建相对误差在1.27%~2.70%之间,对孔洞的重建相对误差在2.38%~3.03%之间,重建速度平均提高了26.57%。通过对缺陷的三维重建,使得缺陷的呈现更加直观,为后续的缺陷分析的客观性提供了保障。提出的方法具有良好的适应性、经济性,在无损检测领域有重要的意义。