超聲合成孔徑成像算法在無損檢測領(lǐng)域具有成像質(zhì)量高、穿透性強(qiáng)、檢測精度高等優(yōu)點,是目前的研究熱點之一。超聲合成孔徑成像主要應(yīng)用在鐵路、航空航天、核工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域,由于數(shù)據(jù)量大,以至于成像中成像效率較低。為了提高成像效率,本文研究了基于FPGA的超聲合成孔徑成像技術(shù)。該技術(shù)可以在保證成像質(zhì)量的前提下,提高成像效率。本文首先介紹了超聲合成孔徑成像算法在無損檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀,其次討論了超聲合成孔徑的成像原理,提出了提高成像效率的成像系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,完成了成像系統(tǒng)的硬件設(shè)計,最后進(jìn)行實驗驗證。通過理論分析得出改進(jìn)成像算法的處理流程,經(jīng)過實驗驗證,得出在相同參數(shù)之下,利用改進(jìn)的成像算法的處理流程對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所消耗的時間是常規(guī)的成像算法處理流程的1/3,達(dá)到了的提高了成像效率的目的。根據(jù)理論分析所得的成像算法的處理模型,建立基于FPGA的超聲成像系統(tǒng)。首先根據(jù)不同的功能將成像系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分,其次利用Quartus ii軟件對各個模塊進(jìn)行邏輯描述,實現(xiàn)各個子模塊的功能,最后將子模塊經(jīng)過例化,實現(xiàn)成像系統(tǒng)的設(shè)計,達(dá)到提高成像效率的目的。建立不同的實驗?zāi)Ｐ?進(jìn)行成像系統(tǒng)實驗驗證,最后得出基于FPGA... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，只需要將Ａ－ＳＣＡＮ按照矩陣的方式進(jìn)行排列形成全聚焦處理??時所需要的矩陣數(shù)據(jù)。ＦＭＣ數(shù)據(jù)形成的矩硨可以表示如下??圖２－３中，ＴＮ表示發(fā)射陣元序列，如表示接收陣元的序列，＾表示陣元１發(fā)射，??陣元１接收的Ａ－ＳＣＡＮ數(shù)據(jù)，依次類推，ＡＮＮ表示陣元Ｎ發(fā)射，陣元Ｎ接收的Ａ－ＳＣＡＮ??數(shù)據(jù)Ｐ第一行表示的就是陣元１作為發(fā)射陣元，被Ｎ個陣元同時接收的Ａ－ＳＣＡＮ信號，??即為陣元１作為發(fā)射陣元，所接收到的所有回波信號９??Ｒｉ?Ｒ２?Ｒ３?■?■?■?■?■?■?Ｒｎ－ｉ?Ｒｎ??Ｔｉ?Ａｎ?Ａ１２?Ａ１３?■■■?Ａｉ，ｎ－ｉ?Ａｉ．ｎ??Ｔ２?Ａｎ?Ａｎ?Ａ２３?Ａ２．Ｎ－１?Ａ２，Ｎ??Ｔ３?Ａｊｉ?Ａ３２?Ａ３?３?Ａａ＇Ｎ－ｉ?Ａ３．Ｎ??＋＝二乙二＝＝＋??■?■■■■■?■■■??一二：：：＼＝一??Ａｎ－?Ａｎ－?Ａｎ－?Ａｎ－?Ａｎ－??Ｉｎｉ??１，１?１，２?１，３???１，Ｎ－１?１，Ｎ??Ａｎ?ｎ－??Ｔｎ?Ａｎｉ?Ａｎ２?Ａｎ３?■?■?■?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于FPGA的SAR實時處理技術(shù)實現(xiàn)[D]. 李威.南京航空航天大學(xué) 2018
[3]超聲相控陣稀疏全聚焦成像技術(shù)研究[D]. 杜劍.長沙理工大學(xué) 2017
[4]基于缺陷散射特性的相控陣超聲全聚焦成像方法研究[D]. 張宗健.中北大學(xué) 2016



本文編號：3631735