[发明专利]一种用于超声声场测量系统的手动声轴对齐方法

权利要求书

1.一种用于超声声场测量系统的手动声轴对齐方法，其特征在于，具体包括执行如下循环：

1）根据焦点位置确定三个平面，三个所述平面分别为聚焦平面Z_focus、声轴角度检测平面Z₁、声轴角度检测平面Z₂；定义探头表面距离所述聚焦平面Z_focus、声轴角度检测平面Z₁、声轴角度检测平面Z₂的距离分别为D_focus、a、b；

2）确定所述聚焦平面Z_focus水声信号的峰值点并将其作为初始中心点PC₁，所述初始中心点PC₁的坐标记作[PC_X₁，PC_Y₁]；

3）在所述声轴角度检测平面Z₁内，以PC_i为中心进行扫描，改变X和Y的坐标，采集声场信号得到声轴和声轴角度检测平面Z₁的交点C1=[C1_X，C1_Y]，i为正整数；

4）在所述声轴角度检测平面Z₂内，以PC_i为中心进行扫描，改变X和Y的坐标，采集声场信号得到声轴和声轴角度检测平面Z₂的交点C2=[C2_X，C2_Y]，i为正整数；

5）根据所述交点C1和C2计算当前声轴的倾斜角度θ_i= [θx_i，θy_i]；所述θx_i为声轴投影到XOZ平面后与Z轴的夹角，所述θy_i为声轴投影到YOZ平面后与Z轴的夹角；

6）判断倾斜角度θ_i是否小于调整阈值，如小于，则声轴已经对齐，结束调整，否则，转入步骤7）；

7）根据所述倾斜角度θ_i，利用迭代算法计算下一个坐标PC_i=[PC_X_i，PC_Y_i]，具体计算过程如下：

如果当前声轴的倾斜角度是第一次调整后所得，则根据三角关系计算调整量，根据聚焦平面Z_focus的深度D_focus，新的中心点的坐标PC₂=[PC_X₂，PC_Y₂]的计算公式如下：

PC_X₂= PC_X₁+ tan(θx₁)×(D_focus-a) （3）

PC_Y₂= PC_Y₁+ tan(θy₁)×(D_focus-a) （4）

上式（3）、（4）中，当前声轴的倾斜角度θ₁= [θx₁，θy₁]是第一次调整后所得；

否则，新的中心点的坐标PC_i+1=[PC_X_i+1，PC_Y_i+1]的计算公式如下：

PC_X_i+1 =（PC_X_i－PC_X_i-1）/（θx_i－θx_i-1）×θx_i （5）

PC_Y_i+1=（PC_Y_i－PC_Y_i-1）/（θy_i－θy_i-1）×θy_i（6）

上式（5）、（6）中，i为不小于2的整数，当前声轴的倾斜角度θ_i= [θx_i，θy_i]，当前声轴未调整前的倾斜角度为θ_i-1= [θx_i-1，θy_i-1]；

8）保持X轴和Y轴PC_i不变，移动Z轴到聚焦平面Z_focus，手动调整探头夹持装置的两个转角调节旋钮，直至当前坐标点处水听器测量信号的幅值最大，再转入步骤3）。