本发明涉及无损检测，具体是一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法。
背景技术：
1、超声相控阵技术是一种用于医学、工业和其他领域的成像技术，它利用超声波在被测物体内部的传播特性进行成像。相控阵技术允许通过调整超声发射和接收的方向来形成图像，从而提高分辨率和对目标的定位精度。但是在现有的超声相控阵检测中，由于各种原因，例如散射、衰减和传播过程中的噪声等，获取的图像可能会包含噪声，进而降低了图像质量和对目标的识别能力。由此可见，去噪技术在超声相控阵成像中变得至关重要。
技术实现思路
1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法。本发明能够有效的提高超声成像的精度。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、1.一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法包括以下步骤：
4、s1、确定检测对象的待检测点，通过超声相控阵检测设备向待检测点发射相控超声，并得到待检测点处的各个阵元接收到的回波信号；
5、s2、对各个阵元的回波信号进行经验模态分解，以获得各个阵元对应的初始信号；
6、s3、对各个阵元的初始信号进行小波阈值去噪处理，以获得各个阵元对应的去噪信号；
7、s4、对各个阵元的去噪信号进行时域延时叠加处理，以获得各个阵元对应的叠加信号；
8、s5、对各个阵元的叠加信号构成的全矩阵数据进行奇异值分解并截取奇异值重建，通过重建获得新的全矩阵数据；
9、s6、基于新的全矩阵数据，进行全聚焦成像，以获得待检测点的超声图像。
10、作为本发明再进一步的方案：初始信号具体表示如下：
11、；
12、式中，(x,z)表示待检测点在三维空间坐标系中的坐标，x表示待检测点在三维空间坐标系中x轴上的坐标，z表示待检测点在三维空间坐标系中z轴上的坐标；表示t时刻超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处的初始信号； 表示t时刻超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处接收到的第j个阵元发出的超声信号的模态分量； 表示t时刻超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处接收到的第j个阵元发出的超声信号的残余分量；n表示超声探头中阵元的总数。
13、作为本发明再进一步的方案：叠加信号具体表示如下：
14、；
15、；
16、式中，表示t时刻超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处接收到的第j个阵元发出的初始信号经过的小波阈值去噪处理和时域延时叠加处理后得到的叠加信号；表示超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处接收到的第j个阵元发出的初始信号需要的时间；表示t时刻超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处接收到的第j个阵元发出的初始信号经过小波阈值去噪处理后得到的去噪信号；表示的补偿系数； 表示t时刻超声探头中的第j个阵元发出的信号；表示t时刻超声探头中的第i个阵元在待检测点(x,z)处接收到的第j个阵元发出的信号的回波信号。
17、作为本发明再进一步的方案：在获得各个阵元的叠加信号之后，将其组合形成当前待测点在当前时刻的全矩阵数据，然后对全矩阵数据进行奇异值分解，并将分析后的各个矩阵组合重建以形成新的全矩阵数据，然后根据全聚焦成像算法进行全聚焦成像，以获得当前待检测点在当前时刻的超声图像。
18、作为本发明再进一步的方案：小波阈值去噪处理中的阈值函数具体表示如下：
19、；
20、；
21、式中，f表示阈值函数；sign表示符号函数；a表示调节因子；e表示自然常数；β表示小波变换算子，|β|表示β的绝对值；g表示阈值常数；w表示小波分解层数；hw表示第w层小波系数细节分量向量长度；σ表示调节因子；log表示对数函数。
22、作为本发明再进一步的方案：n取值为64。
23、作为本发明再进一步的方案：奇异值分解过程中的奇异值总数为30。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25、1、本发明针对超声相控阵检测缺陷容易受到散射、衰减和传播过程中的噪声影响，不同于以往从图像出发去噪，而是从超声信号本身出发进行去噪重构，再进行成像，从本质上达到去除噪声的目的，优化成像结果，进而能够有效的提高超声成像的精度。
26、2、本发明对阈值函数进行改进，克服了现有硬阈值函数以及软阈值函数不连续的缺点，使成像效果最优化，提高成像信噪比。
27、3、本发明考虑到结构复杂工件，受到反射回波影响大；粗晶材料噪声强的特点，不是运用单一的降噪算法，而是多种算法的结合，从而在本质上达到应对多种实际场合的检测需求，提高检测成像的信噪比，突出缺陷图像区域，弱化噪声区域。
28、4、本发明针对全聚焦成像技术，提出补偿系数计算公式，这种方法可以有效的压制超声声速旁瓣，且每段信号拥有特定的权值系数，从而使超声成像在整个扫射位置拥有较好的成像效果，提高信噪比。
1.一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，初始信号具体表示如下：
3.根据权利要求1或2所述的一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，叠加信号具体表示如下：
4.根据权利要求3所述的一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，在获得各个阵元的叠加信号之后，将其组合形成当前待测点在当前时刻的全矩阵数据，然后对全矩阵数据进行奇异值分解，并将分解后的各个矩阵组合重建以形成新的全矩阵数据，然后根据全聚焦成像算法进行全聚焦成像，以获得当前待检测点在当前时刻的超声图像。
5.根据权利要求4所述的一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，小波阈值去噪处理中的阈值函数具体表示如下：
6.根据权利要求5所述的一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，n取值为64。
7.根据权利要求6所述的一种超声相控阵全聚焦去噪成像方法，其特征在于，奇异值分解过程中的奇异值总数为30。
