[发明专利]一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置及方法

权利要求书

1.一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置，其特征在于：包括激光器(2)，所述激光器(2)在控制器(1)的控制下发射脉冲激光激励信号，发射的脉冲激光激励信号经过激光点源扫描平台(3)实现脉冲激光源的扫描激励，在扫描控制器(4)的控制下脉冲激光源每激励一次耐张线夹，超声探头(6)就接收一次超声数据，接收到的超声信号再经过信号处理单元(7)和信号采集单元(8)最后由计算机(9)保存；所述扫描控制器(4)控制脉冲激光源的扫描步长和耐张线夹(5)的层析成像区域；

包括所述层析成像区域，所述层析成像区域为所述耐张线夹(5)扫描的断层，设所述超声探头(6)的坐标为(x₀，z₀)，脉冲激光源出射的激光与所述耐张线夹(5)相交点的坐标为(x_i，z_i)，在控制器的控制下，激光器脉冲激光扫描激发n次；则所述耐张线夹(5)与扫描轨迹垂直的截面内的成像区域的每个像素点(x,z)幅值为：

式中，s_i是接收点采集到的超声波时域信号，对应时延t_(x，z)为：

式中，v为耐张线夹内超声的纵波波速；

如果像素点(x，z)为出现压接质量后的缺陷点，则t_(x，z)为超声反射回波的到达时间；利用公式(1)的累加，(x，z)实现整个耐张线夹的所述层析成像区域；

还包括提高所述层析成像区域的质量：

其中，H{·}表示Hilbert变换，s_0i为无压接质量问题的同型号耐张线夹得到的超声波时域信号，I_h(x，z)为被检测耐张线夹被检测截面内任意一点的幅值信号，为求和符号。

2.根据权利要求1所述的一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置，其特征在于：所述激光器(2)和所述激光点源扫描平台(3)属于激励模块，用于实现对所述耐张线夹(5)的扇形扫描。

3.根据权利要求2所述的一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置，其特征在于：所述超声探头(6)、所述信号处理单元(7)和所述信号采集单元(8)属于检测模块，用于实现超声信号的检测。

4.根据权利要求3所述的一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置，其特征在于：所述控制器(1)和所述扫描控制器(4)属于控制模块，用于实现整个装置的激励检测同步和激光电源扫描的控制，以实现所述耐张线夹(5)的层析成像和可视化。

5.根据权利要求4所述的一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置，其特征在于：所述激光点源扫描平台(3)在实现脉冲激光源的扫描过程中，所述超声探头(6)的位置保持不变；所述超声探头(6)为接触式的压电超声换能器或非接触的空耦超声换能器，或激光超声振动接收单元。

6.根据权利要求5所述的一种用于耐张线夹的激光超声层析成像的装置，其特征在于：在所述控制器(1)的控制下，所述计算机(9)实现断层面，并通过所述计算机(9)对所有数据进行保存和显示。