超声相控阵列的阵元布局确定方法、装置及存储介质制造方法及图纸

一种超声相控阵列的阵元布局方法，包括：建立损失函数，损失函数中的待优化参数至少包括超声相控阵列中各个阵元的位置参数，损失函数的值是超声相控阵列在多个波束方向对应的旁瓣等级融合得到的(502)；确定使损失函数的值最小的目标待优化参数(504)；利用目标待优化参数对超声相控阵列进行阵元布局(506)。超声相控阵列的阵元布局方法确定的阵元布局可以使超声相控阵列在多个波束方向均有较好的探测准确度，能够满足机器人感知环境的视野需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声相控阵列的阵元布局确定方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及声波探测
，尤其涉及一种超声相控阵列的阵元布局确定方法、装置及计算机可读存储介质，一种超声相控阵列以及一种可移动平台。

技术介绍

[0002]超声相控阵列是一种可以探测目标物位置的设备。其可以包括阵列发生器和阵列接收器。其中，阵列发生器在驱动算法的控制下可以朝特定方向形成超声波波束，超声波波束在遇到该方向上的目标物后会被反射，反射的回波可以被阵列接收器获取。通过计算发射声波的时刻和接收到声波的时刻之间的时间间隔，可以计算出目标物对应的距离，实现对目标物位置的探测。
[0003]目前，超声相控阵列中的阵元是均匀分布的，均匀分布虽易于设计和实现，但声场中会出现强度与主瓣相当的栅瓣，栅瓣的存在会极大的影响测距结果的真实性，会在三维图像中形成伪像，影响图像的整体质量。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种超声相控阵列的阵元布局确定方法、装置及计算机可读存储介质，一种超声相控阵列以及一种可移动平台，目的之一是解决均匀阵列中旁瓣强度过高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声相控阵列的阵元布局方法，其特征在于，包括：建立损失函数，所述损失函数中的待优化参数至少包括超声相控阵列中各个阵元的位置参数，所述损失函数的值是所述超声相控阵列在多个波束方向对应的旁瓣等级融合得到的；确定使所述损失函数的值最小的目标待优化参数；利用所述目标待优化参数对所述超声相控阵列进行阵元布局。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述损失函数的值是所述超声相控阵列在多个波束方向对应的旁瓣等级加权计算得到的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，目标波束方向对应的旁瓣等级的权重高于其他波束方向对应的旁瓣强度的权重。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一波束方向是所述多个波束方向中的任一波束方向，所述第一波束方向对应的旁瓣等级是利用所述第一波束方向对应的方向图确定的。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用所述第一波束方向对应的方向图确定所述第一波束方向对应的旁瓣等级，包括：从所述第一波束方向对应的方向图中确定最大旁瓣的强度；将所述最大旁瓣的强度与主瓣强度的比值确定为所述第一波束方向对应的旁瓣等级。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化参数还包括各个阵元对应的标识参数，所述标识参数用于表征所述阵元是否有效。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待优化参数还包括各个阵元的振幅参数。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个波束方向包括目标视野范围内的各个波束方向。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定使所述损失函数的值最小的目标待优化参数，包括：利用指定的最优化算法，以所述损失函数的值最小为目标进行优化，得到使所述损失函数的值最小的目标待优化参数。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述指定的最优化算法包括以下任一种：遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、模拟退火算法。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声相控阵列是二维阵列。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述超声相控阵列用于构建场景的三维图像。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声相控阵列对应超声波频率包括40Khz。14.一种超声相控阵列的阵元布局装置，其特征在于，包括：处理器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器在执行所述计算机程序时实现以下步骤：建立损失函数，所述损失函数中的待优化参数至少包括超声相控阵列中各个阵元的位置参数，所述损失函数的值是所述超声相控阵列在多个波束方向对应的旁瓣等级融合得到的；
确定使所述损失函数的值最小的目标待优化参数；利用所述目标待优化参数对所述超声相控阵列进行阵元布...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪小平，郭虓，梁立成，黄潇，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：