融合环形统计矢量的复合材料褶皱缺陷超声相位迁移成像OA北大核心CSTPCD

超声波的相位变化携带着组织结构的重要信息,通过相位加权可提高超声图像的清晰度.针对褶皱散射回波微弱、受噪声影响大、时域修正成像耗时长等问题,提出一种基于相位虚部相干因子的频域相干成像方法.首先提取波场信号中的相位信息,然后采用环形统计获取相位虚部矩阵,通过相位虚部矩阵与相位迁移成像(phase shift migration,PSM)中的原频域矩阵相乘构建相位虚部相干因子(phase imaginary coherence factor,PICF),将相位虚部相干因子引入相位迁移成像,并对各层迁移波场进行修正,通过频域信号相乘恢复纤维纹理信息.对厚度为18 mm的碳玻纤维复合材料板进行检测,实验结果表明:未加权的相位迁移成像在10 mm深度以后的纤维铺层信息丢失,无法检测出深层区域的缺陷;用PICF加权后PSM成像可检测出位于11,15,16 mm处的3个纤维褶皱,褶皱缺陷成像清晰度和纹理细致度均得到提高,褶皱角度的检测误差约为10%,并且成像耗时仅为1.5 s,运算效率比时域全聚焦成像(total focusing method,TFM)至少提高8.67倍.