[发明专利]一种基于稀疏阵列层析成像的绝热层脱粘损伤监测方法

摘要

本发明公开了一种基于稀疏阵列层析成像的绝热层脱粘损伤监测方法：包括以下步骤：首先将待测结构的监测区域离散化为若干小网格，在监测区域边界布置稀疏的压电传感器阵列，作为超声导波的激励端和接收端；然后依次激励传感器，其他传感器接收，并将绝热层粘接完好状态下采集到的超声导波回波信号作为基准信号E，而将待检状态下采集到的超声导波回波信号作为监测信号记为E’；计算基准信号E与监测信号E’之间的信号差异作为层析成像的投影系数C，通过自适应的代数迭代算法(ART)，重建出初始解；随后代入正则化处理(TV)，改善所求解稀疏矩阵的不适定性，修正迭代法结果，直至获得较高的成像精度。

主权项

一种基于稀疏阵列层析成像的绝热层脱粘损伤监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：将待测结构的监测区域离散化为X×Y个小网格，在监测区域边界布置若干个压电元件组成的稀疏阵列，建立直角坐标系；步骤2：将上述压电阵列设置M条监测路径记做im‑jm(m＝1,2,…,M),im表示第m条监测路径中作为激励端的压电元件，jm表示激励端的压电元件对应的接收端的压电元件,计算系统转换矩阵ST(M×Z)，其中Z＝X·Y；步骤3：采用函数发生器和功率放大器激发窄带信号，将激发的窄带信号加载到步骤2中的监测路径中的某一个激励端的压电元件im上，在待测结构上产生超声导波，同时选定接收端的压电元件jm接收超声导波信号，采集含绝热层粘接信息的超声导波回波信号；步骤4：按照步骤3的方式完成剩余监测路径的信号采集，以绝热层粘接完好状态下采集到的超声导波回波信号作为基准信号E，将待检状态下采集到的超声导波回波信号作为监测信号记为E’；步骤5：计算基准信号E与监测信号E’之间的信号差异作为层析成像的投影系数矩阵C(M×1)；步骤6:根据代数迭代算法预设的迭代参数，按照路径数M进行一轮迭代，确定监测区域内每个网格的脱粘指数P(n)(Z×1)；步骤7：将步骤6得到的脱粘指数P(n)代入TV正则化表达式，进入正则化求解迭代过程，达到迭代次数后输出为P(n)；步骤8：计算P(n)与P(n‑1)是否满足重建算法预设的迭代终止条件，若满足进入步骤9，若不满足，将P(n)重新代入步骤6和步骤7进行下一轮迭代；步骤9：将满足迭代终止条件的P(n)作为图像像素值，重建出最终诊断图像，对该待测结构上的绝热层脱粘损伤进行位置定位，对绝热层的粘接情况进行评估。