基于多元高斯聲束模型的改進合成孔徑成像方法研究.pdf

1、在超聲無損檢測中，合成孔徑聚焦技術(SAFT)是一種通過疊加A掃描數(shù)據(jù)來得到缺陷圖像的信號后處理技術。隨著計算機技術的快速發(fā)展，合成孔徑聚焦技術在數(shù)據(jù)獲取和快速計算上變得更加容易，但是傳統(tǒng)的合成孔徑聚焦成像結(jié)果已經(jīng)無法滿足對高信噪比和高分辨率的要求。于是，更多的信號處理技術被運用到合成孔徑聚焦技術中來獲得高質(zhì)量的超聲圖像。
　　為了改善合成孔徑聚焦算法的成像質(zhì)量，本文通過對合成孔徑超聲成像技術的深入理解，針對其成像算法的簡便性特點

2、，探索了將多元高斯聲束疊加模型與合成孔徑聚焦技術相結(jié)合的超聲成像技術。
　　首先，建立了多元高斯聲束疊加的數(shù)學模型(MGBM)。針對不同類型超聲探頭的聲場表達式，進行了理論的公式推導和數(shù)學建模，并和經(jīng)典的聲場仿真模型進行了計算和對比，驗證了多元高斯聲束模型的可靠性和高效性。
　　其次，建立了傳統(tǒng)合成孔徑聚焦算法和改進合成孔徑聚焦算法的數(shù)學模型，對超聲數(shù)據(jù)的處理方法進行了分析，并針對標準缺陷進行合成孔徑聚焦(SAF)成像的數(shù)據(jù)

3、采集，根據(jù)兩種成像算法得到二維超聲成像結(jié)果，驗證了改進算法的可靠性。
　　然后，引入圖像質(zhì)量的客觀評價指標，對二維超聲圖像的峰值信噪比和結(jié)構(gòu)近似度進行了定量計算，結(jié)果表明改進SAFT成像較傳統(tǒng)SAFT成像而言，峰值信噪比提高了9～10dB，結(jié)構(gòu)近似度得到了0.04～0.11的提升。
　　最后，為了得到更好的超聲成像結(jié)果，提出了一種優(yōu)化方案:將兩種算法的成像結(jié)果進行歸一化處理后再進行圖像融合，得到的優(yōu)化結(jié)果表明成像質(zhì)量被進一步