声速不均匀介质热声成像的重建算法制造技术

本发明专利技术属于热声成像技术领域，具体为一种声速不均匀介质热声成像的图像重建方法。该方法通过对声速均匀介质热声成像的时域重建法进行修正，使声波在介质中两点间的传播时间不再与距离成正比，而是通过估计出的声速分布计算出来。当前对声速不均匀介质热声成像的重建算法大都需要声速分布的先验知识，并采用迭代方法计算，速度很慢。本发明专利技术无需介质内声速分布的先验知识，而且是一种直接的反向方法，可以一次性快速重建出声速不均匀介质的整幅热声图像。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种声速不均匀介质热声成像的图像重建方法，其特征在于：对声速均匀介质热声成像的时域重建法进行修正，使声波在介质中两点间的传播时间不再与距离成正比，而是一个待定值；估计出待测介质中的声速分布，通过微扰理论计算出声波在介质中两点间的传播时间，然后进行图像重建；其中：所述的修正的时域重建法为：Ａ（ｒ）≈－η＊ｄΩ↓［０］１／ｔ＊ｐ（ｒ↓［０］，ｔ）／＊ｔ｜↓［ｔ＝Ｔ（ｒ，ｒ↓［０］）］（３）这里，Ａ（ｒ）是介质的电磁波吸收分布，ｒ↓［０］是以原点为圆心、半径为ｒ↓［０］的圆球面轨迹，ｐ（ｒ↓［０］，ｔ）是在圆球面上探测到的热声波，ｔ是时间，Ｔ（ｒ，ｒ↓［０］）是两点ｒ与ｒ↓［０］间的声波传播时间，η是一个常数；当待测介质的声速ｃ（ｒ）不均匀时，有：ｕ（ｒ）＝ｕ↓［０］＋ε.ｕ↓［１］（ｒ）（４）这里，ｕ（ｒ）＝１／ｃ（ｒ）为介质的慢度，ｕ↓［０］是常数，ε是一个很小的值；由微扰理论计算Ｔ（ｒ，ｒ↓［０］）的方法为：Ｔ（ｒ，ｒ↓［０］）＝Ｔ↓［０］（ｒ，ｒ↓［０］）＋ε.Ｔ↓［１］（ｒ，ｒ↓［０］）＋ε↑［２］.Ｔ↓［２］（ｒ，ｒ↓［０］）（５）Ｔ↓［０］＝＊ｕ↓［０］ｄｓ，Ｔ↓［１］＝＊ｕ↓［１］ｄｓ，Ｔ↓［２］＝＊１／２ｕ↓［０］（ｕ↓［１］↑［２］－｜▽Ｔ↓［１］｜↑［２］）ｄｓ（６）其中ｌ是ｒ和ｒ↓［０］间的线段；估计介质的慢度分布ｕ↓［ｅ］（ｒ）由下式估计：ｕ↓［ｅ］（ｒ）＝Ｔ（－ｒ／｜ｒ｜.ｒ↓［０］，ｒ／｜ｒ｜.ｒ↓［０］）／２ｒ↓［０］（１２）其中计算Ｔ（－ｒ↓［０］，ｒ↓［０］）的方法为：Ｔ（－ｒ↓［０］，ｒ↓［０］）＝ａｒｇｍａｘ（Ｒ↓［ｒ↓［０］］（ｔ））（１０）Ｒ↓［ｒ↓［０］］（ｔ）＝∫↓［－∞］↑［∞］Ｓ（ｒ↓［０］，τ）Ｓ（－ｒ↓［０］，－（τ－ｔ））ｄτ（５）Ｒ↓［ｒ↓［０］］（ｔ）是Ｓ（ｒ↓［０］，ｔ）和Ｓ（－ｒ↓［０］，－ｔ）的相关函数，Ｓ（ｒ↓［０］，ｔ）定义为：Ｓ（ｒ↓［０］，ｔ）＝［∫↓［０］↑［ｔ］ｐ（ｒ↓［０］，ｔ）ｄｔ］.ｔ（８）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪源源，张弛，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]