Трехмерная томография рассеивающих неоднородностей цилиндрической мультистатической зондирующей системой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предлагается метод трехмерной ультразвуковой томографии на основе многостороннего зондирования с множеством излучателей и множеством приемников на цилиндрической поверхности в широкой полосе частот. Излучатели и приемники размещаются на кольце, которое перемещается по вертикальной оси. Обработка сигналов основана на применении согласованной фильтрации и сведена к вычислению циклической свертки по углу и вертикальной оси, что позволяет реализовать быстрый алгоритм восстановления трехмерных изображений. Для проверки метода разработана экспериментальная установка из 32 излучателей и 64 приемников, равномерно размещенных на кольце радиусом 205 мм. В ходе экспериментов осуществлялось зондирование в воздухе на частотах от 38 до 43 кГц. В результате визуализирован трехмерный объект сложной формы, что подтверждает применимость предложенного метода.

Об авторах

Д. Я Суханов

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: sdy@mail.tsu.ru
Томск, Россия

А. Халил

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: amoon.khalil16@gmail.con
Томск, Россия

Список литературы

  1. Sheen D.M., McMakin D.L., Hall T.E. Three-dimensional millimeter-wave imaging for concealed weapon detection // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 2001. V. 49. No. 9. P. 1581-1592.
  2. Zhuge X., Yarovoy A.G. Three-dimensional near-field MIMO array imaging using range migration techniques // IEEE Trans. Image Process. 2012. V. 21. No. 6. P. 3026-3033.
  3. Li J., Stoica P. MIMO Radar Signal Processing. Hoboken, N.-J.: Wiley-IEEE Press, 2008. P. 472.
  4. Dolmatov D.O., Ermoshin N.I., Koneva D.A., Sednev D. A. Application of Nonuniform Fourier Transform to Solving Ultrasonic Tomography Problems with Antenna Arrays // Russ. J. Nondestruct. Test. 2020. V. 56. P. 603-610.
  5. Суханов Д.Я., Халил А. Получение трехмерных акустических изображений на основе широкополосного зондирования системой из множества излучателей и множества приемников // Радиотехника. 2022. № 12. С. 137-146.
  6. Суханов Д.Я., Халил А. Волновая зондирующая система с оптимальной взаимной ориентацией решетки излучателей и решетки приемников для визуализации рассеивающих объектов // Техника радиосвязи. 2022. № 3. С. 62-70.
  7. Goldsmith P.F., Hsieh C., Huguenin G.R., Kapitzky J., Moore E.L. Focal plane imaging systems for millimeter wavelengths // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1993. V. 41. No. 10. Р. 1664-1675.
  8. Stolt R. Migration by Fourier transform techniques // Geophys. 1978. V. 43. No. 1. Р. 23-48.
  9. Bazulin E.G., Goncharsky A.V., Romanov S.Ya., Seryozhnikov S. Yu. Inverse Problems of Ultrasonic Tomography in Nondestructive Testing: Mathematical Methods and Experiment // Russ. J. Nondestruct. Test. 2019. V. 55. P. 453-462.
  10. Lopez-Sanchez J.M., Fortuny-Guash J. 3-D radar imaging using range migration techniques // IEEE Trans. Antennas. Propag. 2000. V. 48. No. 5. P. 728-737.
  11. Базулин Е.Г. О возможности использования в ультразвуковом контроле двойного сканирования для повышения качества изображения рассеивателей // Акустический журнал. 2001. Т. 47. № 6. С. 741-745.
  12. Khalil A. Implementation of Ultrasonic Tomography of Scatterers Based on a Circular Array / 2022 International Siberian Conference on Control and Communications. Tomsk, Russian Federation. 2022. P. 1-4.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023