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近年来,相控阵超声检测技术已逐渐成为国内外无损检测的研究热点。相控阵列超声检测技术是一种通过对超声阵列换能器各阵元进行相位延时控制,获得灵活可控的合成波束以实现动态聚焦和高速扫查的检测技术。本文从理论上和实验上研究了相控阵超声检测的原理。与目前研究较多的基于线性CT理论的反射式超声CT、透射式超声CT、衍射式超声CT技术相比,本课题针对各向同性的材料,应用一种非线性超声CT方法,克服了目前超声CT的直线传播以及弱散射的假设,主要基于相控阵聚焦探头的各阵元,分别发射和获取探测数据。 本文采用时空压缩的方法,将虚拟相控阵所得到的超声阵列信号集(波列),变换为位置、时间的二维灰度图,再将其投影到时间轴上,通过研究一维灰度投影的特征,达到快速识别是否存在散射界面,并可以确定散射源产生的信号在时间轴上的粗略位置。在此基础上,对一维信号提取出各个界面信号,应用小波变换方法提取出特征信息,与传统时频特征组合作为BP神经网络的输入目标向量,通过对BP神经网络训练、学习,达到准确识别各散射源。最后通过对相控阵检测信号处理方法的研究,结合相控阵超声CT成像技术的特点,用软件处理数据,经过对信号进行分析,得到所关心区域的图像。 通过对荷兰试块的实验结果表明,本文所提出的改进的时空压缩方法,对信号快速定位、定性、成像具有较好的成像的效果,体现了该方法的可行性、有效性。