Advertisement

全聚焦方法:基于全矩阵捕获(FMC)的TFM技术 - MATLAB实现

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
本文章介绍了一种利用MATLAB实现的全聚焦方法(TFM),该方法基于全矩阵捕获(FMC)技术,提高了超声检测成像的质量和精度。 这里介绍了一种全聚焦方法的简易实现方式。通过将for循环替换为parfor循环,该方法可以利用多个CPU内核进行扩展,并且通过对image_domain函数进行调整,使其能够适用于不同类型的复杂几何图形。我们提供了一个示例,在此示例中使用了5MHz换能器对水中的六根铜线进行了扫描。tfm函数有两个参数:一个是包含FMC数据集的fmc结构体,另一个是包含了所有预先计算的时间延迟的域结构体。此外还有一个附加的功能image_domain函数,它将样本建模为同质材料,并使用Matlab函数pdist2来计算所有的欧几里得距离并将其保存到矩阵Rx中。有关该矩阵的具体构造,请参阅相关文档中的pdist2说明。接着会根据每个像素的采样数量重新调整矩阵Rx,即A扫描向量的索引。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • (FMC)TFM - MATLAB
    优质
    本文章介绍了一种利用MATLAB实现的全聚焦方法(TFM),该方法基于全矩阵捕获(FMC)技术,提高了超声检测成像的质量和精度。 这里介绍了一种全聚焦方法的简易实现方式。通过将for循环替换为parfor循环,该方法可以利用多个CPU内核进行扩展,并且通过对image_domain函数进行调整,使其能够适用于不同类型的复杂几何图形。我们提供了一个示例,在此示例中使用了5MHz换能器对水中的六根铜线进行了扫描。tfm函数有两个参数:一个是包含FMC数据集的fmc结构体,另一个是包含了所有预先计算的时间延迟的域结构体。此外还有一个附加的功能image_domain函数,它将样本建模为同质材料,并使用Matlab函数pdist2来计算所有的欧几里得距离并将其保存到矩阵Rx中。有关该矩阵的具体构造,请参阅相关文档中的pdist2说明。接着会根据每个像素的采样数量重新调整矩阵Rx,即A扫描向量的索引。
  • MATLAB
    优质
    本研究探讨了利用MATLAB软件实现矩阵补全的技术方法,旨在解决数据缺失问题,通过算法优化提高数据预测准确性。 一种矩阵补全的MATLAB实现方法为LowRank-MatrixCompletion。
  • Comsol仿真超声相控数据取与应用
    优质
    本研究利用COMSOL进行全矩阵数据采集仿真,开发并优化了超声相控阵全聚焦方法(PFM),旨在提高复杂工件内部缺陷的检测精度和可靠性。 超声相控阵全聚焦算法在Comsol全矩阵仿真模型下的数据获取与应用研究涉及到了超声相控阵、全聚焦算法以及通过Comsol软件进行的超声全矩阵仿真实验,该实验能够获得重要的全矩阵数据。这些技术结合使用为深入理解和优化工业无损检测中的缺陷识别提供了有力工具。
  • FPGA相控延迟
    优质
    本研究提出了一种在FPGA平台上实现相控阵延迟聚焦算法的方法,旨在优化超声成像技术中图像质量与处理速度。通过精确控制信号延迟时间,有效提升了医疗设备中的诊断准确性。 在整个超声相控阵系统设计过程中,延迟聚焦算法至关重要,提高其精度有助于提升整个系统的性能。本课题通过研究超声相控阵技术中的延迟细分法则,实现了粗延迟与细延迟两种模式。 在粗延迟中,发射脉冲高电平的持续时间仅限于控制时钟周期的整数倍;而在细延迟模式下,则通过对控制时钟进行多相位分频来提高精度。FPGA内置增强型锁相环可以生成所需的多相位时钟信号,进而提升系统的分辨率。 基于此平台设计硬件电路,并在Modelsim上验证了结果。主控平台支持扇形扫描方式及聚焦法则的实现,输出十六通道触发脉冲延迟数据供用户根据需求选择粗或细延迟模式使用。 论文主要论述以下模块:算法实现、扫描、延迟和波束合成等部分。通过利用FPGA高速运算能力,我们实现了高效的二进制开方运算,并采用硬件乘法器进行优化处理。此外,在整个设计过程中充分利用了内置的锁相环技术以生成所需时钟信号,从而缩短开发周期并提高准确性。 总的来说,本项目展示了如何结合先进的电子器件和算法来改进超声成像系统的关键性能指标之一——延迟精度。
  • MATLAB仿真GPS
    优质
    本项目专注于利用MATLAB软件进行GPS信号捕获技术的仿真研究,通过构建算法模型和模拟实验环境,验证并优化GPS信号检测与跟踪方法。 通过Matlab仿真代码实现GPS捕获。
  • 局刚度构建:单元刚度MATLAB
    优质
    本文介绍了利用MATLAB编程语言构建全局刚度矩阵的方法,通过集合各单元刚度矩阵来解决结构分析问题,为工程应用提供计算工具。 函数 K=Matrix_Assembly(元素) 输入: --------- Elements:一个结构包含Elements{i}.K 和 Elements{i}.DOFs(第 i 个元素的刚度和自由度)。 输出: --------- K:稀疏全局刚度矩阵。
  • 水浸多层和合成孔径双层TFM超声无损检测效果分析——MATLAB代码及Comsol模型数据分析
    优质
    本研究探讨了水浸式超声无损检测中运用多层全聚焦(ML-TFM)与合成孔径双层转换聚焦(SA-DL-TFM)技术的效能。通过MATLAB编写相关算法并利用COMSOL进行仿真,分析不同条件下上述技术对缺陷检出精度的影响,为复杂材料和结构的无损检测提供优化方案和技术支持。 本段落探讨了基于水浸多层全聚焦与合成孔径双层TFM技术的超声无损检测效果分析,并通过MATLAB代码实现及COMSOL模型数据进行研究。文中主要讨论的技术包括:超声无损检测,水浸(或多层)全聚焦、合成孔径双层TFM、SAFT算法和PSM算法等。附带的效果图展示了这些技术的应用情况,所有代码均使用MATLAB编写,并配有详细的行间注释以便理解。 文中使用的COMSOL模型是一个二维结构,在该模型中分界面被设定为水平直线且已知首层深度的具体数值。研究过程中详细分析了各算法在无损检测中的具体应用和效果表现,提供了全面的理论与实践参考信息。
  • 图像融合
    优质
    本研究探讨了一种先进的图像处理方法——基于多聚焦的图像融合技术。该技术能够有效结合多个输入图像中的关键信息,生成高质量、细节丰富的合成图像,尤其适用于提高视觉系统的性能和效率,在医学影像分析、卫星遥感等领域展现出广泛应用潜力。 本段落提出了一种基于小波变换的多聚焦图像融合方法。该方法首先利用小波变换获取源图像的小波系数,然后对低频和高频分量采用不同的融合规则及算子来构造融合图像的小波系数,最后通过一致性检测由高低频分量的融合结果得到最终的融合图。实验中使用了两组源图像数据验证所提出的算法,并与其他几种方法进行了比较,结果显示该算法在多聚焦图像融合方面具有更好的效果。
  • FPGA运算
    优质
    本研究提出了一种基于FPGA的高效矩阵运算实现方法,旨在加速计算密集型应用中的线性代数操作。通过优化硬件架构和算法设计,显著提升了矩阵乘法等核心运算的速度与能效比。 基于FPGA的矩阵运算实现
  • MATLABGPS程序
    优质
    本文章介绍了基于MATLAB平台的GPS信号捕获程序的设计与实现。通过详细的算法流程和仿真结果展示该方案的有效性及实用性。 在IT领域内,GPS(全球定位系统)是一种广泛应用于导航、定位及时间同步的重要技术。而MATLAB作为一种强大的数值计算与数据分析环境,在工程和科学计算中被广泛应用,包括信号处理与通信系统的建模与仿真等场景。本篇文章将深入探讨如何利用MATLAB实现GPS捕获的程序,并介绍相关知识点。 在GPS接收机的工作流程中,捕捉阶段是第一步,其目的是从接收到的卫星信号中识别并锁定特定伪随机噪声码(PRN)。这些PRN码作为每颗卫星的独特标识用于区分不同的卫星。使用MATLAB中的信号处理工具箱可以模拟此过程。 1. **信号模型**:GPS信号由载波、测距码(P码或CA码)以及数据比特流组成,在MATLAB中,我们需要生成这些组成部分,并添加适当的噪声以模仿实际接收环境。 2. **接收机前端**:包括低噪声放大器、混频器和数字采样等步骤。这部分可以借助MATLAB的滤波器设计与模拟功能实现,如离散傅立叶变换(DFT)及快速傅立叶变换(FFT)。 3. **伪码匹配**:GPS捕获的关键在于PRN码的匹配,这通常通过滑动相关或快速搜索算法来完成。MATLAB中的循环结构和数组操作可以帮助高效执行这些算法。 4. **信噪比(SNR)计算**:评估接收到信号的质量以确定是否成功捕捉到信号。此过程涉及对信号功率与噪声功率的估计,可以使用MATLAB的统计及概率函数实现。 5. **多径效应处理**:在真实环境中,GPS信号可能受到反射和折射的影响导致多路径干扰,在MATLAB中可以通过创建模拟场景引入延迟和幅度变化来模拟这种影响,并设计算法进行补偿。 6. **码同步**:一旦捕获到信号就需要保持对PRN码的精确跟踪,这通常通过代码相位锁定环(DLL)与频率锁定环(FLL)实现。MATLAB的控制系统工具箱可帮助设计和分析这些环路。 7. **坐标解算**:通过对多个卫星信号处理可以计算出接收机的位置、速度及时间信息。此过程涉及到几何距离(伪距)计算以及非线性优化问题,MATLAB的优化工具箱提供了解决方案。 通过理解实现以上步骤的MATLAB源代码,我们可以深入学习GPS信号处理原理和编程技巧,并为实际GPS接收机设计打下坚实基础。为了进一步提高程序性能还可以考虑并行计算、实时处理及硬件加速等高级主题。MATLAB为理解和实现GPS捕获提供了强大而灵活的平台,使复杂的信号处理任务变得更为直观与易于实施。