[发明专利]一种基于超表面的反射型声学全息成像方法

说明书

本发明提供了一种基于超表面的反射型声学全息成像方法，包括反射型声学全息成像装置，方法包括：获取反射型声学全息成像装置的工作频率，确定工作频率下的初始声波；将初始声波垂直入射到反射型声学全息成像装置中，得到反射声波；将反射声波输入至反射声波矫正模型，得到矫正声波；根据矫正声波在反射型声学全息成像装置的成像面上重建出目标图像；本发明的有益效果为：用于解决传统的利用声学超表面，通过设计单元结构，直接产生全息声场在特殊场景应用时会因为声波干扰导致全息成像存在偏差的问题。

技术领域

本发明涉及全息成像领域，尤其涉及一种基于超表面的反射型声学全息成像方法。

背景技术

声学成像和聚焦在现代科学和工业生产中有许多重要应用，比如疾病诊断、油气勘探、震源可视化和微流体颗粒分离等；现阶段通常借助凹面镜、凸面镜或楔形结构来实现声学成像和聚焦，但是这些结构往往体积较大且成像效果有限，需要在全息膜后面布置很大的空间使得幻影成像的影响距离背景有一定的距离，营造立体感；全息投影因为其可以完整记录三维信息并实现三维成像而受到广泛关注；传统的利用声学超表面，通过设计单元结构，直接产生全息声场，但这类技术在不同的场景应用时往往会因为特殊场景对声波的干扰造成全息成像存在偏差，因此，亟需一种基于超表面的反射型声学全息成像方法，用于解决传统的利用声学超表面，通过设计单元结构，直接产生全息声场在特殊场景应用时会因为声波干扰导致全息成像存在偏差的问题。

发明内容

本发明提供一种基于超表面的反射型声学全息成像方法，用于解决传统技术在特殊场景应用时会因为声波干扰导致全息成像存在偏差的问题。

一种基于超表面的反射型声学全息成像方法，包括反射型声学全息成像装置，方法包括：

获取反射型声学全息成像装置的工作频率，确定工作频率下的初始声波；

将初始声波垂直入射到反射型声学全息成像装置中，得到反射声波；

将反射声波输入至反射声波矫正模型，得到矫正声波；

根据矫正声波在反射型声学全息成像装置的成像面上重建出目标图像。

作为本发明的一种实施例，构建反射声波矫正模型包括：

获取受干扰的反射声波作为原始样本，基于已训练好的预设种不同声波场景的对抗样本生成模型分别对原始样本进行处理，得到第二样本；

根据预设种不同声波场景的对抗样本生成模型确定区域划分细则；

根据区域划分细则对第二样本进行区域划分，得到若干样本声波区域；

利用蒙特卡洛梯度估计算法按划分的若干样本声波区域对第二样本进行基于梯度的优化，生成目标对抗样本；

获取初始化的抗干扰反射声波模型；

基于目标对抗样本和原始样本对初始化的抗干扰反射声波模型进行训练，得到反射声波矫正模型。

作为本发明的一种实施例，获取受干扰的反射声波作为原始样本，基于已训练好的预设种不同声波场景的对抗样本生成模型分别对原始样本进行处理，得到第二样本，包括：

获取受干扰的反射声波作为原始样本P∈O^α×β×γ，其中，α为声波频率，β为声波声压，γ为声波声强，O为原始样本的集合，集合O中各原始样本的声波频率为α、声波声压为β、声波声强为γ，P为包含于O^α×β×γ的原始样本；

设定声波场景的种类，获取预设种不同声波场景分别在预设第二时间内的声波频率、声波声压和声波声强；

获取预设数量的初始化对抗样本生成模型，基于预设第二时间内的声波频率、声波声压和声波声强对对抗样本生成模型进行训练，得到已训练好的预设种不同声波场景的对抗样本生成模型；