虚拟相控阵超声散射CT成像中的散射面快速定位方法

2011-07-23宋文爱郭禹姬杨顺民陈以方

无损检测 2011年2期

宋文爱,郭禹姬,杨顺民,陈以方

(1.中北大学软件学院,太原 030051;2.清华大学机械工程学院机械系,北京 100084)

虚拟相控阵超声散射CT成像方法不需要反投影重构,在一定程度上弥补了线性超声CT方法由于线性假设或弱散射假设带来的不足,提高了超声检测的空间分辨率。但是由于该方法需要综合考虑幅值和相位信息,所以需要对虚拟相控阵中的每一个阵元发射、其余阵元(包括发射阵元本身)接收到的所有信号进行处理,信息量较大,从而影响了成像的速度。为了快速而且准确进行超声CT成像,如何快速查找扫描区域(检测区域)内存在的散射源,是提高成像速度和成像质量的关键[1-2]。

笔者提出了一种利用时空压缩的方法,该方法可以快速地识别是否存在散射界面,并能确定散射面产生的信号在时间轴上的粗略位置,为提高CT成像速度奠定了一定的基础。

1 虚拟相控阵超声散射CT成像方法简述

1.1 试验系统方案设计

图1所示的钛合金CSK-IA试块为检测对象,图中标出了试块的尺寸以及阵列传感器的布置区域以及可能引起散射的界面。阵列传感器A具有49个阵元,阵元宽度为 1 mm。传感器频率为6.25 MH z,在被检试块中的波长近似为1 mm。界面1为半径100 mm的圆弧界面,界面 2为深度91 mm的水平界面,界面3为高度6 mm的竖直界面,界面4为深度85 mm,宽度2 mm的水平界面,界面5为高度15 mm的竖直界面,界面6为深度100 mm的水平界面。