[发明专利]利用正交阵列形成无人船监控区域超声波三维图像的方法

摘要

本发明提供一种使用正交阵列进行无人船监控区域超声波三维图像形成的方法，以常规模式也就是二维图像模式运行该装置从而获得二维图像，其中发送线性相控阵列仅用于对固定倾斜角φ＝0度的波束形成，接收线性相控阵列仅用于每次发送后对固定倾斜角φ＝0度的接收波的聚焦操作，发送器使能发送线性相控阵列的动作，这样在倾斜角为0度的位置每次发送会形成一个发送波平面，接收线性相控阵列接收到的超声波回声信号在接收器内处理，然后由平行光束形成器对应一个方位角将其聚焦到一条信号扫描线；将聚焦后的信号通过图像信号处理器进行处理并且在显示器上进行显示；将上述操作进行重复，形成一个与现有二维图像形成流程形成的平面相同的三维图像平面。

主权项

正交阵列形成无人船监控区域超声波三维图像的方法，其特征在于：(1)以常规模式也就是二维图像模式运行该装置从而获得二维图像，其中发送线性相控阵列(111)仅用于对固定倾斜角φ＝0度的波束形成，接收线性相控阵列(112)仅用于每次发送后对固定倾斜角φ＝0度的接收波的聚焦操作，发送器使能发送线性相控阵列(111)的动作，这样在倾斜角为0度的位置每次发送会形成一个发送波平面，接收线性相控阵列(112)接收到的超声波回声信号在接收器(30)内处理，然后由平行光束形成器(40)对应一个方位角将其聚焦到一条信号扫描线；(2)将聚焦后的信号通过图像信号处理器(50)进行处理并且在显示器(60)上进行显示；(3)将上述操作进行重复，形成一个与现有二维图像形成流程形成的平面相同的三维图像平面；(4)使用上述二维图像模式确定待扫描的三维区域；(5)在确定的三维区域中心定位正交阵列(100)；(6)设定完成三维图像模式，然后执行三维扫描的发送和接收流程；(7)对应接收线性相控阵列的所有传感器元件每次步骤(6)发送后接收器(30)的输出被存储在数据存储部分(180)；(8)完成上述步骤后，也就是，所有组成期望的三维区域的发送波平面形成后并且所有来自平面的反射信号以及接收线性相控阵列平面的传感器单元接收的信号都被存储后，发送和接收流程停止；(9)三维图像信号处理器(190)读出存储在数据存储部分(180)的数据，然后对三维扫描区域的所有扫描线执行波束聚焦，并且执行要求的三维图像处理，其中平行光束形成器(40)，对所述接收器(30)所提供的数字信号执行平行光束形成操作，所述平行光束形成器(40)对φ＝0并且θ＝θn的平面上的所有点执行动态深度聚焦，然后对其施加一系列延迟法则，产生连续的多角度声束偏转或不同深度焦深，所述平行波形成器(40)在平行波形成过程中执行衍射控相法从而减少旁瓣电平；(10)最后向显示器(170)提供所有待显示的二维和三维图像的信息。