实现基于二维阵列的三维成像会遇到阵元多、通道数多、系统复杂、回波信号弱等困难。从阵元排列的设计着手，分析了时间-空间信号在离散有限长窗函数下的特征，推导出阵列设计的一般准则；依据此准则，根据脉冲回波场理论，在计算机模拟的基础上设计了8×8二维阵列；并利用该阵列实现了相控阵三维体数据的扫描和显示。扫描试验所得人工缺陷的三维图像呈现出良好的轮廓和走向等信息。

所属栏目

科研成果与学术交流

收稿日期

2005/11/18

作者单位

杨 平:清华大学 机械工程系 无损检测实验室，北京 100084
郭景涛:清华大学 机械工程系 无损检测实验室，北京 100084
施克仁:清华大学 机械工程系 无损检测实验室，北京 100084
冯纪成:无锡利辉电器厂，无锡 214035
冯纪高:苏州易超电子有限公司，苏州 205000

备注

杨 平(1976-)，男，博士研究生。主要从事工业超声无损检测技术，超声计量方面的研究。

引用该论文:

YANG Ping,GUO Jing-tao,SHI Ke-ren,FENG Ji-cheng,FENG Ji-gao.Progress in 3D Imaging by 2D Phased Array[J].Nondestructive Testing,2007,29(4):177～180
杨 平,郭景涛,施克仁,冯纪成,冯纪高.超声相控阵二维面阵实现三维成像研究进展[J].无损检测,2007,29(4):177～180

参考文献

【1】

郝晓辉，高上凯，高小榕，等.三维超声成像的发展现状及若干关键技术分析[J].生物医学工程学杂志,1998,15(3):311-316.

【2】

郝晓辉，高上凯，高小榕，等.一种基于不规则采样平面的超声三维图像重建方法[J].清华大学学报(自然科学版),1999,39(9):9-13.

【3】

Smith Stephen W, Pavy Henry G, Ramm Olaf T. High speed ultrasound volumetric imaging system —— Part Ⅰ: Transducer design and beam steering[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control,1991,38(2):100-108.

【4】

Ramm Olaf T, Smith Stephen W. High speed ultrasound volumetric imaging system —— Part Ⅱ: parallel processing and image display[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control,1991,38(2):109-115.

【5】

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【6】

Smith Stephen W, Warren Lee, Light Edward D. Two dimensional arrays for 3-D ultrasound imaging[J]. IEEE Ultrasonics Symposium,2002:1545-1553.

【7】

Johnson Don H, Dudgeon Dan E. Array Signal Processing: Concepts and Techniques［M］. Indiana: P T R Prentice Hall,1993.