The invention relates to an ultrasonic borehole wall imaging method applied to cylindrical ultrasonic array, which includes: step 1) driving each transducer element in cylindrical ultrasonic array, transmitting ultrasonic signals separately in turn, receiving echo signals corresponding to each transmitting signal at the same time by all transducer elements; step 2) using echo signals obtained in step 1, dividing them according to synthetic aperture focusing algorithm. The echo amplitude data corresponding to each imaging point are obtained by point-by-point focusing imaging processing, and step 3) The echo amplitude data corresponding to each imaging point are stitched together to obtain the amplitude image in the whole imaging plane. The ultrasonic borehole wall imaging method of the present invention is applied to the ultrasonic borehole wall detection, which greatly reduces the number of independent channels of the cylindrical array ultrasonic borehole wall imaging system, reduces the hardware cost of the system, and also improves the resolution of borehole imaging detection under the condition of low frequency of downhole transducers.
【技术实现步骤摘要】
一种应用于柱面超声阵列的超声井壁成像方法
本专利技术涉及超声井壁成像
,具体涉及一种应用于柱面超声阵列的超声井壁成像方法。
技术介绍
超声井壁成像检测技术利用井壁或套管壁反射回波提取的幅度信息,以回波幅度图的形式清晰直观地显示井壁的状况。柱面阵列超声井壁成像检测技术相较于传统超声井壁成像检测技术具有避免探头旋转、聚焦点可调等优点,近年来得到了广泛的关注。现有的柱面阵列超声井壁成像采用相控阵成像技术,通过控制各个独立通道的发射及接收延时,使柱面阵列换能器的发射声束聚焦于井壁上,并接收该聚焦点上的反射回波,将该回波的峰值作为成像点幅度数值,最终反映到井壁幅度成像图当中。目前,井下柱面阵列成像多采用相控阵方法,相控阵进行井壁成像要求n路阵元同时进行信号发射或接收,这就要求井下系统具有相应的硬件通道数目(n路),由此增加了井下系统设计的复杂性与不稳定性。上述相控阵成像技术具体存在的缺陷包括:1)由于井下空间狭窄,具有众多独立通道的阵列超声井壁成像检测电子系统的板卡布线困难,2)由于考虑到井下泥浆衰减特性,井壁成像检测中所采用的阵列换能器中心频率不会选取过高,这在一定程度上限制了井壁成像检测精度的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,为克服现有的相控阵成像技术存在板卡布线复杂、检测精度低的技术问题,本专利技术提供了一种应用于柱面超声阵列的超声井壁成像方法,该方法应用于超声井壁成像检测中,将大幅减少柱面阵列超声井壁成像系统的独立通道数,降低系统的硬件成本,避免因受限于井下有限空间而造成的超声井壁成像系统电路板卡布线复杂及系统不稳定性。同时也能够在井下换能器频率 ...
【技术保护点】
1.一种应用于柱面超声阵列的超声井壁成像方法,其特征在于,该方法包括:步骤1)驱动柱面超声阵列中各换能器阵元,依次单独发射超声波信号,所有换能器阵元同时接收每一发射信号对应的回波信号;步骤2)利用步骤1)中获得的回波信号,按合成孔径聚焦算法对各成像点进行逐点聚焦成像处理,得到各成像点对应的回波幅度数据;和步骤3)将各成像点对应的回波幅度数据拼接在一起,得到整个成像平面内的幅度成像图。
【技术特征摘要】
1.一种应用于柱面超声阵列的超声井壁成像方法,其特征在于,该方法包括:步骤1)驱动柱面超声阵列中各换能器阵元,依次单独发射超声波信号,所有换能器阵元同时接收每一发射信号对应的回波信号;步骤2)利用步骤1)中获得的回波信号,按合成孔径聚焦算法对各成像点进行逐点聚焦成像处理,得到各成像点对应的回波幅度数据;和步骤3)将各成像点对应的回波幅度数据拼接在一起,得到整个成像平面内的幅度成像图。2.根据权利要求1所述的应用于柱面超声阵列的超声井壁成像方法,其特征在于,所述的步骤2)具体包括:步骤101)对步骤1)中获得的所有回波信号按合成孔径聚焦算法进行延时处理,获得扫描平面内各成像点对应的多个延时回波信号;步骤102)对各成像点对应的多个延时回波信号进行叠加计算;步骤103)对叠加计算后的回波信号取包络,获得各成像点对应的包络信号;步骤104)对各成像点对应的包络信号进行峰值判断,选择包络信号中的峰值数据作为成像点的幅度数据。3.根据权利要求2所述的应用...
【专利技术属性】
技术研发人员:董晗,张碧星,
申请(专利权)人:中国科学院声学研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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