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球面-锥面声透镜换能器的研究

压电与声光 2002年第4期24卷 287-288,311页

作者：何家忠钱盛友张福成韶关学院物理系韶关512005 湖南师范大学物理系长沙410081 陕西师范大学应用声学研究所西安710062

通过数值计算和实际测量 ,研究了球面 -锥面声透镜聚焦换能器产生的声场 ,证实其能产生较细长的聚焦声束。

关键词：球面锥面声透镜换能器声场聚集透镜表面形状

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声透镜波束形成技术仿真研究

哈尔滨工程大学学报 2004年第1期25卷 43-45页

作者：卞红雨桑恩方纪祥春赵景义哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

目前,使用电子电路的传统高分辨率声呐通常具有较大的体积、较高的功耗和较低的图像更新率.声透镜声呐使用声透镜形成图像,能够克服这些缺点.为此介绍了声透镜波束形成技术的基本原理和声场分析模型,对透镜形状、材料、尺寸,以及环境温... 详细信息

目前,使用电子电路的传统高分辨率声呐通常具有较大的体积、较高的功耗和较低的图像更新率.声透镜声呐使用声透镜形成图像,能够克服这些缺点.为此介绍了声透镜波束形成技术的基本原理和声场分析模型,对透镜形状、材料、尺寸,以及环境温度等参数对透镜声呐性能的影响进行了仿真研究.结果表明,上述参数对主瓣宽度、旁瓣高度、聚焦深度等声呐性能指标具有较大的影响,通过对声透镜的合理设计可以达到优化声呐性能的目的.

关键词：声透镜波束形成技术仿真声呐电子电路

利用维纳滤波改善声透镜光声成像系统的分辨率

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光子学报 2011年第1期40卷 103-106页

作者：唐秀文唐志列吴泳波华南师范大学物理与电信工程学院广州510006

为了克服衍射效应对光声成像系统分辨率的限制,需要采用逆卷积方法进行图像反演.从理论上分析了声透镜成像原理,模拟仿真了声透镜的点扩展函数对声透镜成像系统分辨率的影响和维纳滤波解卷积方法复原光声成像的过程,并利用自搭建的声透... 详细信息

为了克服衍射效应对光声成像系统分辨率的限制,需要采用逆卷积方法进行图像反演.从理论上分析了声透镜成像原理,模拟仿真了声透镜的点扩展函数对声透镜成像系统分辨率的影响和维纳滤波解卷积方法复原光声成像的过程,并利用自搭建的声透镜光声成像系统进行了深入的实验研究,得到了物平面上相距4 mm和3 mm的两个黑胶带点的直接成像光声图以及经过维纳滤波解卷积方法得到的还原图,并进行了比较.仿真结果与实验结果一致表明:用维纳滤波解卷积方法可以提高光声成像系统的分辨率.

关键词：光声成像声透镜维纳滤波分辨率点扩展函数

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声透镜指向性换能器研究

压电与声光 2022年第3期44卷 352-356页

作者：丁玥文苗志军司泽宇褚广宇潘耀宗中国科学院声学研究所北海研究站山东青岛266011 天津市橡胶工业研究所有限公司天津300384

该文利用声学透镜使声波能量聚焦,实现小尺寸换能器窄波束声辐射。利用有限元方法分别建立了单凹面声透镜及双凹面声透镜仿真模型,优化了声透镜结构参数,设计并制作了双凹面声透镜指向性换能器,并在消声水池内对换能器样机和声透镜进行... 详细信息

该文利用声学透镜使声波能量聚焦,实现小尺寸换能器窄波束声辐射。利用有限元方法分别建立了单凹面声透镜及双凹面声透镜仿真模型,优化了声透镜结构参数,设计并制作了双凹面声透镜指向性换能器,并在消声水池内对换能器样机和声透镜进行了性能测试。换能器样机辐射面积直径Φ120 mm,设置声透镜后,提高发送电压响应级4 dB,发射指向性-3 dB波束开角由76°变为约30°(@10 kHz),与仿真计算结果相符。实验结果表明,声透镜有效减小了换能器发射波束宽度,提高了换能器主瓣发送电压响应,验证了双凹面声透镜对优化换能器指向性的效果。

关键词：指向性声透镜平面活塞换能器小尺寸波束

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声透镜波束形成技术

声学技术 2007年第5期26卷 771-774页

作者：李颂文中国科学院声学研究所东海研究站上海200032

介绍了研发的声线追迹程序和声场计算程序对声透镜波束形成的仿真结果,并与实际的透镜波束形成结果相比较。结果表明,仿真程序能够很好的模拟不同角度的入射声束的聚焦位置、波束宽度以及相对幅度,可以用于声透镜设计,大大减少声透镜制... 详细信息

介绍了研发的声线追迹程序和声场计算程序对声透镜波束形成的仿真结果,并与实际的透镜波束形成结果相比较。结果表明,仿真程序能够很好的模拟不同角度的入射声束的聚焦位置、波束宽度以及相对幅度,可以用于声透镜设计,大大减少声透镜制作过程中反复通过实验修改透镜参数的次数。

关键词：声透镜波束形成声成像

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光声信号的声透镜层析成像研究

光学学报 2003年第9期23卷 1105-1109页

作者：徐险峰唐志列汪洁陈更生华南师范大学物理系广州510631

提出了一种用声透镜实现光声层析成像的新模式。从理论上计算出了声透镜的响应 ,测出了已知声场中标准物像面处的声场分布。考虑到圆形活塞振源的指向性 ,对代表物成像进行了理论修正 ,并与实验结果做了对比分析。研究表明 ,利用声透镜... 详细信息

提出了一种用声透镜实现光声层析成像的新模式。从理论上计算出了声透镜的响应 ,测出了已知声场中标准物像面处的声场分布。考虑到圆形活塞振源的指向性 ,对代表物成像进行了理论修正 ,并与实验结果做了对比分析。研究表明 ,利用声透镜可以实现光声层析成像 ,并经图像重构得到了生物组织中异物的光声图像 ,横向。

关键词：光声层析成像光声效应声透镜信息光学无损检测技术贝塞尔函数

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声透镜波束形成和水声图像处理技术研究

声透镜波束形成和水声图像处理技术研究

作者：刘东宇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

高分辨率成像声纳被广泛应用于海洋环境监测与资源开发中。论文对高分辨率成像声纳的两个关键技术:波束形成技术和水声图像处理技术进行了研究。论文首先研究了可用于高分辨率声成像的声透镜波束形成技术。利用混合模型计算了透镜声场,... 详细信息

高分辨率成像声纳被广泛应用于海洋环境监测与资源开发中。论文对高分辨率成像声纳的两个关键技术:波束形成技术和水声图像处理技术进行了研究。论文首先研究了可用于高分辨率声成像的声透镜波束形成技术。利用混合模型计算了透镜声场,通过仿真计算分析了透镜几何参数、材料参数和环境温度对波束形成性能影响的规律;通过试验验证了仿真模型的正确性。其次,论文研究了基于序列声图像的水下目标定位方法。结合图像特点重点研究了图像预处理方法和后续降噪方法,经过预处理、图像累加、后续降噪实现了轨迹合成与目标定位。论文最后研究了水声图像分割技术。针对两类不同的声图像——前视声纳图像和侧扫声纳图像,分别讨论了适用的处理方法。重点研究了侧扫声纳的目标亮区和影区的分割方法。

关键词：成像声纳声透镜水声图像处理图像分割

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共形Mikaelian声透镜设计

应用声学 2019年第1期38卷 16-21页

作者：孙兆永贾晗杨军中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

该文研究了利用共形变换设计声学器件的一般方法,在此基础上根据普通Mikaelian透镜的折射率分布规律,利用指数映射设计出了弧形的Mikaelian透镜,分析并讨论了弧形透镜的密度、模量和折射率分布规律。对160 k Hz的声波进行了仿真实验,仿... 详细信息

该文研究了利用共形变换设计声学器件的一般方法,在此基础上根据普通Mikaelian透镜的折射率分布规律,利用指数映射设计出了弧形的Mikaelian透镜,分析并讨论了弧形透镜的密度、模量和折射率分布规律。对160 k Hz的声波进行了仿真实验,仿真结果表明,在弧形透镜的理论预测焦点处出现能量汇聚的现象,即实现了弧形聚焦的效果。同时,声波在经过该透镜后传播方向产生了一定角度的偏转。该工作为实现弧形声学器件提供了理论方法,在水下声探测及水下声通讯等方面有着潜在的应用。

关键词：共形变换声透镜折射率

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S_0兰姆波在渐变折射率声透镜中的聚焦

力学季刊 2016年第4期37卷 658-664页

作者：张丽媛赵金峰仲政同济大学航空航天与力学学院上海200092

本文研究了S_0兰姆波在渐变折射率声子晶体中的聚焦现象.通过调整正方晶格声子晶体的主轴方向与波传播的相对方向,设计了ΓX和ΓM方向两组不同的渐变折射率声透镜.采用有限单元法模拟S_0波在不同声透镜内的传播,并与S_0波在声透镜内的... 详细信息

本文研究了S_0兰姆波在渐变折射率声子晶体中的聚焦现象.通过调整正方晶格声子晶体的主轴方向与波传播的相对方向,设计了ΓX和ΓM方向两组不同的渐变折射率声透镜.采用有限单元法模拟S_0波在不同声透镜内的传播,并与S_0波在声透镜内的传播迹线做了对比,数值结果和理论结果基本一致.数值计算结果显示:ΓX方向的声透镜的焦距fl略大于其理论值,而ΓM方向的声透镜的fl则略小于其理论值.ΓX方向的声透镜的横向分辨率FWHM小于ΓM方向的声透镜,而聚焦强度MFI则大于ΓM方向的声透镜.结果表明,通过调整声子晶体的主轴方向与波传播的相对方向,可以显著地改变声透镜的聚焦特征.这为S_0兰姆波声透镜的设计提供了重要依据.

关键词：声子晶体声透镜 S0兰姆波