[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装置

权利要求书

1.一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装置，其特征在于：包括：

由互相垂直构成正交阵列的两个线性相控阵列(11，12)，两个线性相控阵列分别为用于超声波的发送并且放置在X轴方向的发射线性相控阵列(11)以及用于超声波回声的接收并且放置在Y轴方向的接收线性相控阵列(12)，二者分别具有一个内部单元，两个内部单元相互之间相距λ/2，其中λ表示超声波波长，所述两个线性相控阵列(11，12)公用同一个位于X-Y轴坐标系原点传感器单元作为各自的中心阵列单元，所述X轴和Y轴构成一个正方形区域，该区域内放置发送线性相控阵列(11)以及接收线性相控阵列(12)的传感器单元；一边的长度略小于λ/2直角尺传感器；

发送器(20)，发出生成的用于所述发送线性相控阵列(11)的超声波的电信号；

接收器(30)，从所述接收线性相控阵列(12)接收返回正交阵列并由接收线性相控阵列(12)内的传感器部件转换成电信号的超声波回声输出并将所接收的模拟电信号通过执行多个信号处理程序转化成为数字形式，所述信号处理程序在一个超声波成像装置中对所接收的模拟电信号进行操作；

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；

图像信号处理器(50)，接收所有在平行光束形成器(40)中产生的扫描线信号并针对所接收的信号执行超声相控阵成像处理程序，从而产生不同形式的图像信号；

显示器(60)，显示所述图像信号；

控制器(70)，控制上述操作从而获得期望形式的三维图像；

数据存储部分(180)，接收器(130)的输出同时输入到平行光束形成器(40)以及数据存储部分(180)以及

三维图像信号处理器(190)；

所述发送器(20)，所述接收器(30)，所述平行光束形成器(40)以及所述图像信号处理器(50)与通用二维图像装置的相应结构是相同的。

2.根据权利要求1所述的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装置，其特征在于：构成每个相控阵列(11，12)的传感器部件数量优选为64或者128。

3.根据权利要求1所述的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装置，其特征在于：所述数据存储部分(180)由大量半导体芯片或者高速大容量硬盘组成。

4.根据权利要求1所述的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装置，其特征在于：所述三维图像信号处理器(190)由一个高速数字信号处理器或者一个用于专用计算或者程序的大容量高速ASIC组成，或者由外部连接的计算机构成。