基于聚焦换能器的超声透射CT技术

超声透射CT技术能够重建物体横断面的图像,为了重建高质量图像,分别从换能器和图像重建算法两个方面展开研究。分析了弧形线聚焦换能器焦域处聚焦切片尺寸与换能器几何尺寸的关系及其对CT检测的影响。搭建了超声透射CT检测系统,以等角扇形束的扫描方式获取投影数据,并利用滤波反投影和最小二乘正交分解两种算法重建图像,对比发现最小二乘正交分解算法通用性更强,成像质量更佳。实验结果表明,利用聚焦换能器并结合最小二乘正交分解算法对物体进行CT检测,能够取得较好的成像结果,检测分辨力可达毫米量级。

超声CT理论与方法综述

目的概述超声CT(Computedtomography)理论的发展过程中提出的的一些主要的理论和方法。方法分别对无散射条件下透射型超声CT、反射型超声CT以及衍射断层成像(diffractiontomography)的相关理论的研究目的、基本思想,以及相应的图像重建算法做了简要的概述,同时介绍了反散射(inversescattering)问题在超声成像中的应用。结论由于超声传播的复杂性,各种超声CT理论都有其自身的成立条件,从而使得CT理论的应用范围有限。

基于超声线列阵的钢坯孔洞缺陷检测层析成像技术研究

为实现钢坯内部孔洞缺陷的精准检测,提出了一种超声透射层析成像技术与超声线列阵全方位扫描技术相结合的方法。首先,设计了阵列超声检测方案,建立超声波传播路径的层析成像方程,给出求解方式。其次,通过有限元仿真对比分析了钢坯在有无缺陷情况下的走时,验证超声透射法采集缺陷走时信号方法的有效性,接着通过参数化设置实现线列阵扫描功能,将仿真的走时数据通过迭代算法重建横截面的灰度图,然后利用三次样条插值细化、中值滤波及图像增强的处理,分割提取图像中的缺陷,验证了该成像方法的可行性。最后,搭建了实验系统,通过实验进一步验证该方法的有效性。通过仿真和实验发现,采用所提方法重建的缺陷图像不仅形态完整,而且与实际缺陷轮廓对比,计算出相对误差仅为3%左右,分辨率可达1 mm,表明该方法的有效性和优越性。