[发明专利]一种基于声场特征的反射体形貌提取系统和提取方法

权利要求书

1.一种基于声场特征的反射体形貌提取系统，其特征在于，所述反射体形貌提取系统包括：

超声波发射模块，用于向所述反射体投射超声波；

超声波发射控制模块，用于控制所述超声波发射模块的超声波发射参数，从而实现对所述反射体进行超声波扫描操作；

超声波接收模块，用于接收所述超声波到达所述反射体、并被所述反射体反射后所形成的超声回波；

超声波接收控制模块，用于控制所述超声波接收模块，以使所述超声波接收模块能够获得关于不同接收角度和关于不同深度的超声回波；

形貌提取模块，用于根据所述关于不同接收角度和关于不同深度的超声回波，得到所述反射体的形貌特征参数；

所述形貌提取模块包括反射体确定子模块和形貌特征确定子模块，所述反射体确定子模块能够根据所述关于不同接收角度和关于不同深度的超声回波确定当前场景中存在的不同反射体的空间分布位置信息，所述形貌特征确定子模块能够根据所述空间分布位置信息，提取不同反射体中的每一个所对应的超声回波，并以此得到每一个反射体相应的形貌特征参数；

所述形貌提取模块还包括缺陷确定子模块，所述缺陷确定子模块用于根据当前场景中不同位置对应的超声回波的声束宽度，对所述反射体存在的缺陷进行还原处理，以此得到所述缺陷对应的缺陷轮廓参数和缺陷趋势参数；

在缺陷确定子模块获取所述缺陷对应的缺陷轮廓参数和缺陷趋势参数前，还包括确定缺陷所处的位置，包括：

通过多次测量得到大量该缺陷所处位置的样本值，对样本值进行正态分布拟合，其相应的正态分布拟合公式如下：

在上述公式中，M(n)为第n次测量得到的缺陷所处位置的样本值，M₀为缺陷所处位置的基准值，k为测量得到的缺陷所处位置的样本值的浮动倍数，n为缺陷测量次数，σ为正态分布拟合后参数n的方差，μ为正态分布拟合后参数n的期望值；

根据3σ准则可知，当n∈(μ-3σ,μ+3σ)时，其对应的置信概率可达到99.74％，再由上述范围内利用积分中值定理求取其平均值，以使误差达到最小，并且通过下面公式得到缺陷所处位置的计算值

其中，该缺陷所处位置的计算值可用于表示缺陷所处位置的真实值，这样能够最大概率地定位缺陷的位置，以便于后续的计算处理。

2.如权利要求1所述的基于声场特征的反射体形貌提取系统，其特征在于：所述超声波发射模块包括阵列式超声发射器，所述超声波发射控制模块包括时序生成器，所述时序生成器用于向所述阵列式超声发射器发送一时序信号，所述阵列式超声发射器能够按照所述时序信号驱动其包含的每一个超声发射器依次向所述反射体投射超声波；其中，所述阵列式超声发射器为线状阵列超声发射器、矩形阵列超声发射器、圆形阵列超声发射器或者环形阵列超声发射器。

3.如权利要求1所述的基于声场特征的反射体形貌提取系统，其特征在于：所述超声波发射控制模块包括致动器阵列，所述致动器阵列具有若干致动器，每一个致动器对应于所述超声波发射模块中的每一个超声发射器，以相应地控制每一个所述超声发射器各自的超声发射状态，从而使得每一个所述超声发射器能够连续地改变其投射超声波的方向和/或强度。