[发明专利]一种超声检测与成像方法及其系统

权利要求书

1.一种超声检测与成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

由超声换能器各阵元向待检区域的各预设焦点依次发射两个脉冲；其中，所述脉冲用于激发横波和纵波，通过控制超声换能器各阵元向预设焦点发射两个脉冲之间的时间差其中为第i个阵元发射的两个脉冲之间的时间差，r_i为第i阵元到聚焦点P之间的距离，c_p为介质中的纵波速度，c_s为介质中的横波速度，使得所述第一个脉冲激发的横波和所述第二个脉冲激发的纵波同时到达预设焦点；以及控制超声换能器各阵元发射的第一个脉冲的时间延迟，使得超声换能器各阵元发射的第一个脉冲激发的横波同时到达预设焦点，从而纵波和横波在预设焦点处实现同时聚焦；

改变待检区域内预设焦点的位置，当待检区域内的所有预设焦点进行聚焦后，则完成多波聚焦声束对待检区域的扫描过程；

根据超声换能器各阵元依次接收到的来自缺陷的回波信号得到待检区域的各预设焦点的检测信号，再将检测信号进行成像处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成像处理步骤，包括：

将超声换能器各阵元依次接收到的来自缺陷的回波信号按照纵波时延叠加得到第一时间序列信号；以及

将超声换能器各阵元依次接收到的来自缺陷的回波信号按照横波时延叠加得到第二时间序列信号；

将所述第一时间序列信号和所述第二时间序列信号，按照预定的延时规则进行叠加合成第三时间序列信号；

将所述第三时间序列信号进行成像处理，得到待检区域的检测图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定的延时规则是按照纵波和横波从预设焦点传播到超声换能器阵元的时间差来得到，按照所述预定的延时规则进行叠加得到的第三时间序列信号为预设焦点的检测信号。

4.根据权利要求2-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述成像处理步骤通过第三时间序列信号的幅度来实现。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声换能器各阵元发射的第一个脉冲的时间延迟，通过以下公式计算：

其中为第i个阵元发射第一个脉冲的时间延迟，r₁为第1个阵元到焦点之间的距离，c_s为介质中的横波速度。

6.一种超声检测与成像系统，其特征在于，包括：超声换能器(10)和处理设备(20)；其中，处理设备(20)包括控制模块(21)、检测模块(22)和成像处理模块(23)；

所述控制模块(21)，用于通过控制超声换能器(10)各阵元(11)向预设焦点发射两个脉冲之间的时间差其中为第i个阵元发射的两个脉冲之间的时间差，r_i为第i阵元到聚焦点P之间的距离，c_p为介质中的纵波速度，c_s为介质中的横波速度，使得所述第一个脉冲激发的横波和所述第二个脉冲激发的纵波同时到达预设焦点；以及控制超声换能器各阵元发射的第一个脉冲的时间延迟，使得超声换能器(10)各阵元(11)发射的第一个脉冲激发的横波同时到达预设焦点；

所述检测模块(22)，用于改变待检区域内预设焦点的位置，当待检区域内的所有预设焦点进行聚焦后，则完成多波聚焦声束对待检区域的扫描过程；

所述成像处理模块(23)，用于根据超声换能器(10)各阵元依次接收到来自缺陷的回波信号得到待检区域的各预设焦点的检测信号，再将检测信号进行成像处理。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述成像处理模块(23)，包括：

将超声换能器各阵元依次接收来自缺陷的回波信号按照纵波时延叠加得到第一时间序列信号；以及

将超声换能器各阵元依次接收来自缺陷的回波信号按照横波时延叠加得到第二时间序列信号；

将所述第一时间序列信号和所述第二时间序列信号，按照预定的延时规则进行叠加合成第三时间序列信号；

将所述第三时间序列信号进行成像处理，得到待检区域的检测图像。