基于自回归谱外推的全聚焦成像分辨力提升

• 作者: 林莉 史思琪 孙旭 马志远 张晓峰 刘丽丽 金士杰
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 超声检测 全聚焦方法 自回归谱外推 成像分辨力
• 年，卷（期）: 2020,（22）
• 所属期刊栏目: 仪器科学与技术
• 页码范围: 8-13,23
• 页数: 7页
• 分类号: TG115
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.22.008

摘要

针对相邻缺陷全聚焦超声成像混叠问题,结合低阶、宽有效频带自回归谱外推方法,压缩超声波时域脉冲宽度,实现亚波长级全聚焦(Total focusing method,TFM)成像分辨力.建立碳钢试块模型,设置两个中心间距1.8 mm,直径1.3 mm圆孔,选用中心频率2.25 MHz,32阵元相控阵探头采集全矩阵数据.针对全矩阵数据,选择自回归阶数为2,信号频谱最大幅值下降14 dB为有效频带,建立自回归模型并外推有效频带外的高频与低频成分,随后对全矩阵数据进行延迟叠加处理和TFM成像.仿真结果表明,低阶、宽有效频带自回归谱外推处理方法具有较高的鲁棒性和准确性,TFM成像后可有效分离中心间距0.7λ(λ为超声波长)圆孔,保留缺陷横向位置信息的同时,定位误差不超过0.73％.对碳钢试块中相同位置及尺寸的圆孔进行试验验证,定位误差不超过1.06％,有效地提高TFM成像分辨力.