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基于Omega-K算法的快速全聚焦超声成像研究

作者:陈尧; 冒秋琴; 陈果; 石文泽; 卢超 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室; 南昌330063; 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室; 北京100190; 上饶师范学院; 上饶334000
全聚焦方法   超声   快速   成像  

摘要:针对现有超声全聚焦技术难以实时成像的问题,提出基于w-k算法的快速全聚焦技术。首先将用于全聚焦方法(TFM)成像的三维全矩阵数据分解为N个二维子矩阵;利用快速傅里叶变换,将1~N号子矩阵由时域I(t,x)转换为频域D(kZ,kx);基于w-k算法构建波数迁移因子F(kZ,kx),对D(kZ,kx)进行加权得到ID(kx,kz),实现频域中的声束聚焦;通过快速傅里叶逆变换得到子矩阵聚焦图像,并将其进行图像融合,最终获得全聚焦图像。结果表明,单核测试条件下,快速全聚焦方法获得具有200×300像素点的64阵元图像所需平均时间仅为0.65 s,而常规全聚焦算法需要1 467.36 s。综上,基于ω-k算法的全聚焦技术具有成像速度快、对硬件要求低等优点,为实时的高精度在线无损检测提供了一种可行方法。

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