新型体积超声成像策略的开发与优化

摘要

超声层析被广泛用于评估各类材料和结构的状态，用以实现对缺陷的形状、位置和大小的可视化研究。然而，对于大多数成像策略，通常只能生成二维图像，再采用传统的基于切片的成像方法，通过多次扫描的插值来生成三维图像。这种方法不仅效率低、耗时，而且容易受到扫描分辨率不确定性的影响。针对这些问题，提出一种新颖的线穿体三维超声成像技术，类似于基于射线追踪的二维成像方法，根据射线轨迹创建均匀大小的体素，并使用代数重建技术计算每个体素的慢度；然后，根据不同的慢度值分配不同程度的透明度，以观察内部缺陷。所提出的策略已通过数值模型验证，结果显示，体素数量与成像的准确性之间存在最优搭配，并且缺陷会导致成像准确率降低，砂浆试样缺陷位置识别的准确率和F₁分数分别达到92.7%、95.9%。

关键词

三维体积超声成像 / 体素 / 层析成像