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作者：华佳东都待尧林京童彤崔春 100191 北京市海淀区学院路37号

本发明涉及无损检测技术领域，具体提供一种基于变速度延时叠加算法的变厚度航空叶片损伤定位方法，其包括：S1、设定用于航空叶片检测的传感器阵列，依次激发检测传感器，获取响应信号；S2、确定出现损伤反射信号的路径网格组合，计算... 详细信息

标准号: CN118348112A

本发明涉及无损检测技术领域，具体提供一种基于变速度延时叠加算法的变厚度航空叶片损伤定位方法，其包括：S1、设定用于航空叶片检测的传感器阵列，依次激发检测传感器，获取响应信号；S2、确定出现损伤反射信号的路径网格组合，计算航空叶片截面厚度的平均群速度；S3、采用延时叠加算法计算像素值来表征航空叶片损伤出现的概率；S4、根据航空叶片待检测区域的像素值分布情况，进行损伤定位并生成图像。本发明设计的航空叶片损伤定位方法，能够从阵列传感器信号中获取反射波幅值信息，提取出损伤位置信息，利用兰姆波对变厚度结构损伤的定位，改进了传统的等厚度结构损伤成像方法，实现变厚度结构的损伤定位，计算效率更高，对硬件的要求更低。

关键词：航空叶片损伤延时叠加算法变厚度结构无损检测技术传感器阵列待检测区域像素值分布阵列传感器反射信号厚度结构激发检测计算效率路径网格生成图像损伤位置响应信号波幅传感器传统的兰姆波像素反射成像概率检测改进

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基于振动声调制的板类结构裂纹定位成像

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北京航空航天大学学报 2017年第8期43卷 1509-1516页

作者：杨晓华刘学君张玎辛志东海军航空工程学院青岛校区航空机械系青岛266041 中航飞机股份有限公司研发中心汉中723000

针对线性Lamb波在监测闭合裂纹及微裂纹方面的不足,基于振动声调制理论,提出了一套板类结构中裂纹损伤定位方法。通过分析仅有高频(HF)激励和高低频(HF和LF)同时激励时,声波在含裂纹结构中的传播路径及其信号成分组成,提出了一种含损伤... 详细信息

针对线性Lamb波在监测闭合裂纹及微裂纹方面的不足,基于振动声调制理论,提出了一套板类结构中裂纹损伤定位方法。通过分析仅有高频(HF)激励和高低频(HF和LF)同时激励时,声波在含裂纹结构中的传播路径及其信号成分组成,提出了一种含损伤信息信号的提取技术,继而结合延时叠加算法,参考有基准的线性Lamb波损伤定位方法,对板类结构中的疲劳裂纹进行了定位成像。试验证明,该方法可在无需原始健康基准信号的前提下,有效定位出平板结构中的疲劳裂纹,为结构中接触类损伤的定位成像提供了思路。

关键词：振动声调制结构健康监测延时叠加算法 Lamb波疲劳裂纹监测

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基于振动声调制的微裂纹定位成像研究

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计量学报 2020年第2期41卷 214-220页

作者：凌田昊郑慧峰何虹儒呼刘晨曹永刚中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 液化空气(中国)投资有限公司上海200233

为了准确识别金属构件中的微裂纹,提出将振动声调制技术和延时叠加算法相结合的定位成像方法。通过基本原理分析,利用有限元软件对含有矩形微裂纹铝板模型进行振动声调制仿真,提取非线性损伤信号将其作为像素特征,使用延时叠加算法进行... 详细信息

为了准确识别金属构件中的微裂纹,提出将振动声调制技术和延时叠加算法相结合的定位成像方法。通过基本原理分析,利用有限元软件对含有矩形微裂纹铝板模型进行振动声调制仿真,提取非线性损伤信号将其作为像素特征,使用延时叠加算法进行定位成像,并分析了成像的影响因素。实验中搭建了振动声调制检测系统对铝板里的圆形微裂纹进行定位成像,验证了上述方法的可行性。结果表明,成像结果与铝板上的原裂纹位置基本吻合,说明该定位成像方法能够实现微裂纹的有效定位。

关键词：计量学微裂纹定位振动声调制延时叠加算法定位成像

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水面超声阵列成像实验系统设计

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实验技术与管理 2023年第12期40卷 58-65,91页

作者：郭银景房政李奇孔芳山东科技大学电子信息工程学院山东青岛266590 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590 青岛智海牧洋科技有限公司山东青岛266590

基于超声相控阵成像技术设计了一种新型水面感知系统,该系统可以实现对近岸海域环境中目标物的感知与成像。由发射换能器发出超声波,接收换能器接收回波信号,经放大电路放大,引入滑动平均滤波算法进行数据平滑处理,使用ADC采集模块将其... 详细信息

基于超声相控阵成像技术设计了一种新型水面感知系统,该系统可以实现对近岸海域环境中目标物的感知与成像。由发射换能器发出超声波,接收换能器接收回波信号,经放大电路放大,引入滑动平均滤波算法进行数据平滑处理,使用ADC采集模块将其转换为数字信号进行时延估计,然后对目标物使用延时叠加算法成像及Canny算子边缘检测,最后获取目标的大小和方位。实验验证了该硬件电路的可靠性和软件算法的有效性,实现了低成本、高便携性、高可靠性的设计目标,满足了教学要求。

关键词：超声阵列成像延时叠加算法超声阵列电路时延估计

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基于振动信号降噪的钢板件损伤定位

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科学技术与工程 2021年第22期21卷 9440-9446页

作者：徐翠锋王绍景亚鹏胡鸿志吴景桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541000 广西自动检测技术与仪器重点实验室桂林541000

为了实现汽车船舶等行业中钢板件的结构健康监测,针对冲击、碰撞损伤发生时的振动信号,提出了一种结合小波包阈值降噪(WPT)和集合经验模态分解(EEMD)降噪的方法来提高损伤源的定位精度。首先,设计了动态环境下钢板件的冲击损伤试验系统... 详细信息

为了实现汽车船舶等行业中钢板件的结构健康监测,针对冲击、碰撞损伤发生时的振动信号,提出了一种结合小波包阈值降噪(WPT)和集合经验模态分解(EEMD)降噪的方法来提高损伤源的定位精度。首先,设计了动态环境下钢板件的冲击损伤试验系统并进行实验方案设计,采集了损伤时刻数据;其次,通过对损伤信号进行WPT-EEMD降噪有效提高信噪比,并利用阈值检测获得信号到达各传感器的时间;最后,基于延时叠加算法,完成了钢板件中损伤区域的定位成像。实验结果表明,该方法可在动态环境下有效定位出钢板件上冲击损伤发生的位置,为解决动态无损监测问题提供了思路。

关键词：损伤定位振动信号小波包阈值降噪集合经验模态分解延时叠加算法

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表层穿透雷达曲面穿透成像算法研究

表层穿透雷达曲面穿透成像算法研究

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作者：许圣志国防科学技术大学

学位级别：硕士

表层穿透雷达凭借快速、便捷、具备较高分辨率的穿透成像能力、对目标电磁特性敏感、能够探测非金属目标等优点,广泛应用在市政工程、考古探测、地质与水文勘测、无损评估以及地雷和未爆炸物探测等领域。但是当目标掩藏在曲面介质下时,... 详细信息

表层穿透雷达凭借快速、便捷、具备较高分辨率的穿透成像能力、对目标电磁特性敏感、能够探测非金属目标等优点,广泛应用在市政工程、考古探测、地质与水文勘测、无损评估以及地雷和未爆炸物探测等领域。但是当目标掩藏在曲面介质下时,曲面表层的反射回波难以有效去除,严重影响成像结果,成为制约表层穿透雷达发展的重要难题。本文研究了表层穿透雷达曲面穿透的成像算法。首先,简单介绍了表层穿透雷达应用在曲面上的两种模型。分析这两种模型,分别介绍了合适的近场成像算法,包括适合平面扫描模型的ωk成像算法和适合共形扫描模型的延时叠加算法。其次,针对平面扫描模型的曲面成像提出改进。首先对连续波扫描下曲面出现的干涉条纹和干涉斑作了简要介绍。针对变化缓慢的曲面和小目标的原始回波数据干涉效果的区别,提出目标的甄别方法。然后对常见的柱面提出滤波方法去处表面干扰,和滤波后针对小目标的补偿方法。同样的算法也可应用在球面上。仿真和实验结果都证实了该方法的有效性。最后,针对表面共形扫描模型提出一般模型。针对表面共形模型需要考虑曲面内表面和分层界面的回波影响,提出一般性的解决方案。对于常见的柱面,仿真并对比了多种去除杂波方案。利用特殊的对称性,对半球形的共形扫描模型提出快速的延时叠加算法,通过仿真验证了算法的优越性。

关键词：表层穿透雷达曲面穿透成像 ωk成像算法延时叠加算法

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基于GPU的超声成像算法的仿真

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生物医学工程研究 2010年第2期29卷 97-100页

作者：龙祺彭虎中国科学技术大学电子科学与技术系合肥230027

超声成像算法的仿真对于成像系统的研究和设计有重要的意义。我们在分析波束形成算法和图形处理器的并行性的基础上,以改进仿真速度为目标,提出了一种新的超声成像算法仿真方案。对基于GPU和基于CPU的仿真方案进行了对比实验,实验所得... 详细信息

超声成像算法的仿真对于成像系统的研究和设计有重要的意义。我们在分析波束形成算法和图形处理器的并行性的基础上,以改进仿真速度为目标,提出了一种新的超声成像算法仿真方案。对基于GPU和基于CPU的仿真方案进行了对比实验,实验所得成像图像完全一致。通过实验证明新的超声成像算法仿真方案是可行的。

关键词：超声成像算法仿真波束形成延时叠加算法图形处理器统一计算架构

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用于被动声成像的快速延迟乘和自适应波束形成方法

用于被动声成像的快速延迟乘和自适应波束形成方法

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作者：屠娟朱逸斐张国峰丁波王建和 519000 广东省珠海市金湾区三灶镇机场东路288号D栋厂房四楼

一种用于被动声成像的快速延迟乘和自适应波束形成方法，首先设置位于待测物体一侧的功率探头的超声输出功率和时序，在待测物体的另一侧采集B模式信号或各阵元被动接收的空化信号后，采用改进的最小方差‑相乘延时叠加算法处理，得到聚... 详细信息

标准号: CN115500865A

一种用于被动声成像的快速延迟乘和自适应波束形成方法，首先设置位于待测物体一侧的功率探头的超声输出功率和时序，在待测物体的另一侧采集B模式信号或各阵元被动接收的空化信号后，采用改进的最小方差‑相乘延时叠加算法处理，得到聚焦信号，经能量时间积分以实现长脉冲光成像后，通过对数压缩处理和扫描转换，得到最终的显示图像。本发明将自适应波束形成器和DMAS相结合，在远场具有更好的旁瓣抑制，在被动空化成像时具有最佳聚焦和最小伪影的效果的同时，将计算复杂度从o(n²)降低至o(n)。

关键词：待测物体空化成像自适应波束形成器自适应波束形成相乘超声输出功率延时叠加算法计算复杂度时序对数压缩聚焦信号旁瓣抑制扫描转换显示图像最小方差被动声长脉冲光成像探头伪影远场阵元延迟聚焦采集改进

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一种基于乘幂法的低复杂度最小方差超声成像方法

一种基于乘幂法的低复杂度最小方差超声成像方法

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作者：王平孔露王林泓杜婷婷孔美娅李锡涛柳学功田训石轶哲 400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号

本发明涉及一种基于乘幂法的低复杂度最小方差超声成像方法，属于超声成像技术领域；该方法首先利用离散余弦变化，将超声回波信号由阵元域转换到波束域，提取部分波束域数据，降低样本协方差矩阵维数；其次，利用乘幂法对样本协方差矩... 详细信息

标准号: CN110501711A

本发明涉及一种基于乘幂法的低复杂度最小方差超声成像方法，属于超声成像技术领域；该方法首先利用离散余弦变化，将超声回波信号由阵元域转换到波束域，提取部分波束域数据，降低样本协方差矩阵维数；其次，利用乘幂法对样本协方差矩阵求解最大的特征值及其对应的特征向量，忽略部分低能量回波信号数据，对协方差矩阵的求逆进行简化，构造新的最优加权矢量，达到降低算法复杂度的目的。本发明提出的算法成像效果优于传统的延时叠加算法(DAS)，最小方差算法(MV)，运行效率远高于最小方差算法(MV)和基于特征空间的最小方差算法(ESBMV)，有效克服了传统自适应算法由于运行时间较长而限制了其应用范围的问题，具有较好的应用前景和价值。

关键词：最小方差算法协方差矩阵超声成像乘幂法样本超声回波信号回波信号数据离散余弦变化延时叠加算法波束域数据算法复杂度自适应算法成像效果低复杂度加权矢量特征空间特征向量运行效率最小方差波束域传统的低能量域转换求解求逆算法维数阵元应用

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一种融合特征值分解的低复杂度最小方差超声成像方法

一种融合特征值分解的低复杂度最小方差超声成像方法

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作者：罗汉武李猛克李昉陈辉陈师宽屈国民陈文范胜国邵文国李佳琦姜佳昕王平杜婷婷李锡涛孔露石轶哲孔美娅杨飞倪磊 028000 内蒙古自治区通辽市科尔沁区新建街290号

本发明涉及一种融合特征值分解的低复杂度最小方差超声成像方法，属于超声成像领域。首先，利用离散余弦变换将回波数据转换到维数较少的波束域，然后对样本协方差矩阵进行特征值分解提取信号子空间，并选取最大的特征值和其对应的特征... 详细信息

标准号: CN109187771B

本发明涉及一种融合特征值分解的低复杂度最小方差超声成像方法，属于超声成像领域。首先，利用离散余弦变换将回波数据转换到维数较少的波束域，然后对样本协方差矩阵进行特征值分解提取信号子空间，并选取最大的特征值和其对应的特征向量，其余特征值在保证样本协方差矩阵迹不变的情况下取相同值，将矩阵的求逆运算简化为向量的乘法运算。本发明提出的算法能够使运行时间明显少于基于特征值分解的最小方差算法，且对噪声具有良好的鲁棒性，成像效果明显优于传统的延时叠加算法、最小方差算法和波束域最小方差算法。

关键词：最小方差算法特征值分解协方差矩阵超声成像波束域样本矩阵离散余弦变换延时叠加算法成像效果乘法运算低复杂度回波数据求逆运算特征向量提取信号最小方差传统的鲁棒性子空间算法维数向量噪声融合转换保证

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