创意经济型网站建设,网站建设销售怎么做,辽宁城乡建设部网站首页,制作网站搭建网站项目怎么样应读者要求#xff0c;小编将介绍一下全聚焦TFM的基础知识。如有讲解不对的#xff0c;欢迎批评指正。全聚焦是超声检测里面的新事物。早在2005前#xff0c; Caroline Holmes、Paul D. Wilcox等国外学者就开始研究了全聚焦成像#xff0c;并通过实验得出了TFM相对于常规相… 应读者要求小编将介绍一下全聚焦TFM的基础知识。如有讲解不对的欢迎批评指正。全聚焦是超声检测里面的新事物。早在2005前 Caroline Holmes、Paul D. Wilcox等国外学者就开始研究了全聚焦成像并通过实验得出了TFM相对于常规相控阵检测的优势详细的比较结果可以参考《Post-processing of the full matrix of ultrasonic transmit–receivearray data for non-destructive evaluation》。在国内全聚焦的研究时间稍晚一些小编查找到的资料上显示北航的周正干老师早在15年(也许在此之前也有学者在研究)之前就研究了TFM。那么TFM究竟是个什么玩意呢它相对于相控阵有什么特点呢它的适用性范围呢在此小编叙述一下自己对全聚焦的理解如有错误欢迎专家批评指正。全聚焦(total focusing method)顾名思义就是在成像区域内每一点进行聚焦。相比相控阵聚焦(在小编的早期公众号中介绍过相控阵的几种聚焦模式)它能实现每一点的聚焦。其成像算法是一种基于全矩阵数据采集的虚拟聚焦后处理成像技术算法精度高且灵活逐渐成为近年来的研究热点。因此首先需要获得全矩阵数据即获得成像区域(region of interestROI)内每一点的A扫信号而这些A扫信号是由每个阵元单独激发所有阵元接收回波形成一行数据然后步进一个阵元进行发射所有阵元接收回波形成第2行数据直到最后一个阵元发射所有阵元接收回波为止形成第N(假定探头中含有N个阵元)行数据最终得到N×N个A扫的信号矩阵。可以采用下图1和图2表示。而每个阵元发射的声波形成的声场与常规超声中单晶探头发出的声场并没有什么区别只不过是阵元尺寸小声束扩散角大声波指向性不明显而已。图1阵元发射和接收图2获得的数据矩阵此时还只是针对ROI内某一点得到的N²个数据还需要对ROI区域内其余的点进行同样的数据采集(如下图3中对P点数据采集之后还需要对其附近的Q点以及其它的点处进行数据采集直到遍历整个ROI区域内的点)。因此ROI内点数越多采集的数据矩阵的个数越多最终得到的影像质量越好图像越清晰分辨率越好采样的数据越接近于真实的信号(类似于从模拟信号到数字信号一样确保采样的点能代表真实的信号并且幅值偏差满足要求因为采样的点数越多采集到峰值的概率越大从某种意义上就能得到真实的信号)但是仪器处理的数据量越大点数越少采集的数据矩阵个数越少影像的质量越差图像越模糊分辨率越差仪器处理的数据量小。那如何确定ROI内的点数呢图3 ROI区域 在ASME BPVC V article4mandatory appendix XI中XI-461中amplitude fidelity规定Amplitude fidelity shall be preserved to 2 dB or less即采样之后重构的信号与原始信号幅值之差不超过2dB(在ISO13588标准以及国内的相控阵标准中在检测完成时对灵敏度进行重新校验要求的幅值偏差也是不超过2dB好巧啊)。即要求采样的点数不能过少否则采集的点对应的幅值与真实的幅值偏差将超过2dB这一点是极其关键的(在GekkoMantisPanther相控阵仪器中都有判定ROI区域内像素点是否满足要求的小工具)。可以采用下图4来理解假定黄颜色区域代表缺陷区域如果采样点过少只能采集如红色圆圈代表的点当采集点增加时才能采集到如黑色圆圈代表的点保证采集到真实的信号峰值。因此图像的像素点越多意味着在确保幅值的情况下ROI可以设置越大。或ROI区域尺寸确定之后得到的信号幅值越接近于真实的幅值。 图 4 ROI区域内的采样点将ROI划分成若干个小区域对每个区域进行一次信号采集。左侧为ROI内的采样点黑色圆圈代表采样点数多红色圆圈代表采样点数少黄颜色代表缺陷区域中间为采样点数多时缺陷处获取的信号黄颜色为缺陷的原始区域右侧为采样点数少时缺陷处获取的信号黄颜色为缺陷的原始区域。可以看出采样点数不足(或在ROI区域内像素点不足)时得到的影像将严重畸变不能体现真实的缺陷。获取数据矩阵后对数据进行处理(通常采用延时叠加)其数学表达式如下式获得ROI区域内相应点处的信号幅值然后对幅值进行彩色编码获得最终的颜色。 下图右侧显示的是ROI区域内P点的A扫数据矩阵。图5对ROI区域内P点进行数据处理在后面的章节我们将叙述TFM成像的优势和应用。欢迎关注小编微信公众号。免责申明本文只做知识的交流仅代表小编的观点。任何人不得将其作为商业用途。版权所有如需转载需注明出处
