基于多元高斯聲束模型的改進(jìn)合成孔徑成像方法研究.pdf

1、在超聲無損檢測(cè)中，合成孔徑聚焦技術(shù)(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(hào)后處理技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，合成孔徑聚焦技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取和快速計(jì)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(duì)高信噪比和高分辨率的要求。于是，更多的信號(hào)處理技術(shù)被運(yùn)用到合成孔徑聚焦技術(shù)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(duì)合成孔徑超聲成像技術(shù)的深入理解，針對(duì)其成像算法的簡(jiǎn)便性特點(diǎn)

2、，探索了將多元高斯聲束疊加模型與合成孔徑聚焦技術(shù)相結(jié)合的超聲成像技術(shù)。
　　首先，建立了多元高斯聲束疊加的數(shù)學(xué)模型(MGBM)。針對(duì)不同類型超聲探頭的聲場(chǎng)表達(dá)式，進(jìn)行了理論的公式推導(dǎo)和數(shù)學(xué)建模，并和經(jīng)典的聲場(chǎng)仿真模型進(jìn)行了計(jì)算和對(duì)比，驗(yàn)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(jìn)合成孔徑聚焦算法的數(shù)學(xué)模型，對(duì)超聲數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了分析，并針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)缺陷進(jìn)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(yàn)證了改進(jìn)算法的可靠性。
　　然后，引入圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)二維超聲圖像的峰值信噪比和結(jié)構(gòu)近似度進(jìn)行了定量計(jì)算，結(jié)果表明改進(jìn)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(jìn)行歸一化處理后再進(jìn)行圖像融合，得到的優(yōu)化結(jié)果表明成像質(zhì)量被進(jìn)一步