基于环形统计矢量阈值加权的上表面开口裂纹横波全跨全聚焦成像
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TG115. 28 TH878

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国家自然科学基金(62161028,12064001, 51705232)、江西省省自然科学基金重点项目(20212ACB204014)资助


Shear wave full-skip total focusing method of upper surface-breaking cracks based on circular statistic vector threshold weighting
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    摘要:

    为了有效抑制非目标模式反射体回波伪影,本文提出环形统计矢量阈值 (CSVT)加权的上表面开口裂纹横波全跨全聚 焦成像技术。 利用延时信号构建环形统计矢量(CSV),并根据 Weibull 分布确定伪影噪声的 CSV 值范围后,通过阈值将其剔除 得到 CSVT 因子。 研究表明,在 32~ 64 阵元有效孔径范围内,非目标模式反射体回波伪影噪声的 CSV 值范围在 0. 2 ~ 0. 4 之间, TT-TT 模式(目标模式)下的上表面缺陷回波 CSV 值接近于 1。 因此,阈值处理后的 CSVT 因子值可有效保留缺陷的权重因子, 同时抑制绝大多数非目标模式反射体伪影及相位随机分布的噪声。 相比于横波全跨 TFM 成像,CSVT 加权后的铝块 TFM 成像 图中,上表面-45° ~ 45°人工刻槽下尖端的裂纹信噪比提升范围为 7. 7~ 14 dB。

    Abstract:

    To effectively suppress the artifacts of reflector echo with non-goal mode, this article proposes a full-skip total focusing method (FSTFM) imaging technology weighted by circular statistic vector threshold (CSVT) for surface-breaking cracks. The circular statistical vector (CSV) is established from the delayed signal. Then, the range of CSV value for the artifacts is determined by using Weibull distribution. After that, the CSVT factor is obtained by eliminating the artifacts with the threshold. Research shows that, in the effective elements range of 32~ 64, the CSV value of noise for artifacts of reflector echo with non-goal mode is 0. 2 ~ 0. 4, and the CSV value of surface-breaking cracks with TT-TT mode (goal mode) is close to 1. Therefore, the value of CSVT factor after threshold processing can effectively retain the weight factor of the defect, and suppress the most artifacts of reflector with non-goal mode and the noise with random phase distribution. Compared with full skip TFM imaging with shear wave, in the CSVT-TFM image for artificial notch orientation within -45° to 45°, the signal-to-noise ratio for artificial notch tip on the upper surface of the aluminium block is improved by range of 7. 7~ 14 dB.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈 明,陈 尧,肖树坤,卢 超,李秋锋.基于环形统计矢量阈值加权的上表面开口裂纹横波全跨全聚焦成像[J].仪器仪表学报,2023,44(4):52-60

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  • 在线发布日期: 2023-07-12
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