CN117030856A - 一种动态聚焦相控阵超声检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及相控阵超声检测技术领域，公开了一种动态聚焦相控阵超声检测方法、装置、设备及介质，其中方法包括：获取待检部件及相控阵超声探头的三维模型，并构建空间坐标系；控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面移动，获取探头的空间坐标；根据空间坐标及三维模型，获取相控阵超声探头相对于待检部件的位置取向；对待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓来计算实时聚焦法则；根据实时聚焦法则进行当前位置超声检测，移动相控阵超声探头并更新实时聚焦法则，直至完成所有检测位置的超声检测。本发明通过统一建模，获取不同检测位置的实时聚焦法则，能够提高检测灵敏度，降低位置相对误差，保证检测结果的准确性及可靠性。

Description

一种动态聚焦相控阵超声检测方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及相控阵超声检测技术领域，具体涉及一种动态聚焦相控阵超声检测方法、装置、设备及介质。

背景技术

超声检测具有可达性强、装置简单易操作、不受部件形状尺寸限制、对部件无污染破坏、对人体无辐射潜在伤害，且检测结果准确可靠、灵敏度高，非常适合部件不拆卸时的现场原位检测。其中，相控阵超声技术(Phased Array Ultrasonic Testing，PAUT)作为超声检测技术的一个重要分支，近年来随着微电子、信号处理等技术的发展得到了快速的完善和成熟，在工业无损检测方面得到了广泛应用。相控阵超声是通过计算机来控制多个晶片的激励(振幅和延时)，形成相应的聚焦法则实现声束的偏转和聚焦，从而在不移动或少移动探头的情况下，实现工件内部缺陷的检出和定量。相控阵超声探头作为实现上述过程的关键部件，是由按一定形状排列的不同压电晶片所组成。

目前相控阵超声进行工作时主要有三种聚集法则，分别为：扇形扫描、线性扫描和动态深度扫描。但是现有技术中，相控阵超声检测时，无论采用哪种聚焦法则，仪器只能设置固定一种聚焦法则，随着探头扫查移动或者旋转，均为固定的一种聚焦法则。如遇到复杂形状部件，在探头移动方向和探头旋转方向被检部件的截面形状及所检区域是不同的，随着探头的移动或旋转，截面形状及所检区域在不断变化且变化幅度较大，采用一种固定的聚焦法则无法实现全部被检区域的可靠高灵敏度覆盖及检测，严重影响检测结果的准确性、灵敏度及可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种动态聚焦相控阵超声检测方法、装置、设备及介质，以解决相控阵超声探头无法进行动态聚焦导致超声检测不灵活的问题。

第一方面，本发明提供了一种动态聚焦相控阵超声检测方法，方法包括:

按照预设建模方式对待检部件及相控阵超声探头同时进行三维扫描建模，得到对应的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系；

控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面进行移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集；

将所采集的空间坐标值融入到空间坐标系中，并根据待检部件及相控阵超声探头的模型，获取相控阵超声探头在当前检测位置相对于待检部件的位置取向；

基于三维模型，并根据位置取向对待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓，并根据相控阵超声探头与切面轮廓内不同聚焦位置的距离计算不同探头晶片的激发时间，来生成实时聚焦法则；

通过将待检部件实时聚焦法则传输至待检部件相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测；

完成当前位置的超声检测后，移动待检部件相控阵超声探头至下一检测位置，动态更新待检部件相控阵超声探头的空间坐标、切面轮廓及实时聚焦法则，并激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成超声检测。

本发明实施例提供的动态聚焦相控阵超声检测方法，通过构建待检部件及相控阵超声探头的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系，控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集，将空间坐标融入空间坐标系中，获取相控阵超声探头相对于待检部件的位置取向，并根据位置取向获取轮廓切面，计算实时聚焦法则，根据实时聚焦法则控制相控阵超声探头的晶片进行激发检测，移动相控阵超声探头并计算不同位置的实时聚焦法则，直至完成待检部件的耦合面内所有检测位置的超声检测。本发明通过构建相控阵超声探头及待检部件的统一三维模型及统一空间坐标系，获取不同检测位置的实时聚焦法则，能够提高检测灵敏度，降低位置相对误差，保证检测结果的准确性及可靠性。

在一种可选的实施方式中，预设建模方式包括：蓝光扫描建模、激光扫描建模或工业CT扫描建模中的任一种。

本发明通过多种方式对相控阵超声探头及待检部件进行统一的三维建模，从而保证两者能够在同一坐标系下进行超声检测，能够避免由于轮廓误差导致的超声检测精度不高的问题。

在一种可选的实施方式中，预设特征点为待检部件上有规则特征的点。

本发明通过选取待检部件上有规则的特征点作为原点，从而方便空间坐标系的构建。

在一种可选的实施方式中，按照六点定位原则在相控阵超声探头上设置六个空间坐标采集器。

本发明根据六点定位原则进行空间坐标采集，能够保证即使进行复杂形状部件的超声检测，也能实现相控阵超声探头在X、Y、Z轴平移位置和绕X、Y、Z轴的旋转角度的准确定位，保证空间坐标获取精度，从而保证超声检测的精确度。

在一种可选的实施方式中，位置取向为以待检部件耦合面的中间位置为参考，相控阵超声探头与待检部件的空间位置关系。

本发明通过构建待检部件与相控阵超声探头的三维模型及空间坐标，能够准确掌握待检部件与相控阵超声探头的模型形状，再根据两者的相对空间位置关系，能够基于相控阵超声探头的入射方向对待检部件进行虚拟切面，获取检测面的切面轮廓，从而根据具体轮廓结构计算对应的聚焦法则，对待检部件进行动态聚焦超声检测，提高检测灵敏度性，保证检测结果的准确性及可靠性。

在一种可选的实施方式中，通过将待检部件实时聚焦法则传输至待检部件相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测的过程，包括：根据计算得到实时聚焦法则获取不同晶片的激发时间，对晶片进行通电激发产生超声波，基于不同时间差的超声波的衍射干涉作用，使超声波在待检部件内部进行声束聚焦和声束偏转，对待检部件进行检测。

本发明通过轮廓切面的形状及尺寸计算不同检测位置的实时聚焦法则，能够获取当前位置下探头内不同晶片的激发时间，按照激发时间对晶片进行通电激发，从而产生不同时间差的超声波，实现对形状结构复杂的部件进行超声检测，提高检测灵敏度，保证检测结果的准确性。

在一种可选的实施方式中，切面轮廓对应的聚焦法则的声波入射点与相控阵超声探头的楔块理论入射点一致。

本发明通过楔块与相控阵超声探头配合，实现保护探头、声束延时或声束转换等功能，从而保证超声能够按照实时聚焦法则的声波入射点进行超声发射并完成超声检测，保证检测结果的可靠性。

第二方面，本发明提供了一种动态聚焦相控阵超声检测装置，包括：

模型构建模块，用于按照预设建模方式对待检部件及相控阵超声探头同时进行三维扫描建模，得到对应的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系；

坐标采集模块，用于控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面进行移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集；

相对位置获取模块，用于将所采集的空间坐标值融入到空间坐标系中，并根据待检部件及相控阵超声探头的模型，获取相控阵超声探头在当前检测位置相对于待检部件的位置取向；

法则更新模块，用于基于三维模型，并根据位置取向对待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓，并根据相控阵超声探头与切面轮廓内不同聚焦位置的距离计算不同探头晶片的激发时间，来生成实时聚焦法则；

超声检测模块，用于通过将待检部件实时聚焦法则传输至待检部件相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测；

动态更新模块，用于完成当前位置的超声检测后，移动待检部件相控阵超声探头至下一检测位置，动态更新待检部件相控阵超声探头的空间坐标、切面轮廓及实时聚焦法则，并激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成超声检测。

本发明实施例提供的动态聚焦相控阵超声检测装置，通过构建待检部件及相控阵超声探头的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系，控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集，将空间坐标融入空间坐标系中，获取相控阵超声探头相对于待检部件的位置取向，并根据位置取向获取轮廓切面，计算实时聚焦法则，根据实时聚焦法则控制相控阵超声探头的晶片进行激发检测，移动相控阵超声探头并计算不同位置的实时聚焦法则，直至完成待检部件的耦合面内所有检测位置的超声检测。本发明通过构建相控阵超声探头及待检部件的统一三维模型及统一空间坐标系，获取不同检测位置的实时聚焦法则，能够提高检测灵敏度，降低位置相对误差，保证检测结果的准确性及可靠性。

第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的动态聚焦相控阵超声检测方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的动态聚焦相控阵超声检测方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的三维模型示意图；

图3是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的六点定位原则示意图；

图4是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的相控阵探头移动示意图；

图5是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的切面轮廓示意图；

图6是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的聚焦法则示意图；

图7是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的扇扫描原理及成像示意图：

图8是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的扇形扫描聚焦方式示意图；

图9是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的线性扫描原理及成像示意图；

图10是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的动态深度扫描原理及成像(动态深度聚焦前和动态深度聚焦后)示意图；

图11是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的相控阵超声发射和接收脉冲示意图；

图12是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测装置的结构框图；

图13是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例适用于对复杂形状待检部件进行超声检测的场景。

相比于常规超声，相控阵超声技术具有以下优点：1)采用电子方法控制声束聚焦、偏转和扫查，可以在不移动或少移动探头的情况下实现较大角度范围的快速扫查，提高检测效率；2)具有良好的声束可达性，能对复杂几何形状的工件进行检测；3)通过优化控制焦点尺寸、焦区深度和声束方向，可使检测分辨力、信噪比和灵敏度等性能得到显著提高；4)能实现对缺陷的多种视图成像，检测结果直观，便于对缺陷的识别与定量。

本发明实施例提供了一种动态聚焦相控阵超声检测方法，通过调整相控阵超声探头的实时聚焦法则进行动态超声检测以达到灵活检测的效果。

本发明提供了一种动态聚焦相控阵超声检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种动态聚焦相控阵超声检测方法，可用于上述的计算机，图1是根据本发明实施例的动态聚焦相控阵超声检测方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S101，按照预设建模方式对待检部件及相控阵超声探头同时进行三维扫描建模，得到对应的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系。

具体地，在本发明实施例中，检测人员采用蓝光扫描建模、激光扫描建模或工业CT扫描建模中的任一种，对待检部件和相控阵超声探头进行统一的三维扫描建模，得到的三维模型如图2所示。在待检部件上选择由规则特征的点作为待检部件的预设特征点，例如正方体或长方体的六个角中的一个点，或者球体的球心，或者圆柱体的柱面圆心等，仅作为举例，不以此为限。然后以预设特征点作为原点，构建空间坐标系，使待检部件与相控阵超声探头处于同一坐标系下。

步骤S102，控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面进行移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集。

具体地，在本发明实施例中，预先按照六点定位原则在相控阵超声探头上设置六个空间坐标采集器。其中，如图3所示，在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，称为六点定位法则。

在一种可选的实施方式中，如图4所示，检测前在待检部件的耦合面施加耦合剂，然后控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面进行移动或旋转。当处于某一检测位置时，通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行当前检测位置的空间坐标采集。

步骤S103，将所采集的空间坐标值融入到空间坐标系中，并根据待检部件及相控阵超声探头的三维模型，获取相控阵超声探头在当前检测位置相对于待检部件的位置取向。

具体地，在本发明实施例中，当获取到探头的六点坐标值后，将此坐标融入到待检部件建立的空间坐标系中，并根据预先构建的三维模型，以待检部件耦合面的中间位置为参考，获取相控阵超声探头与待检部件的空间位置关系，以此作为位置取向，例如探头在待检部件上表面中部向右偏30度，但不以此为限。

步骤S104，基于三维模型，并根据位置取向对待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓，并根据相控阵超声探头与切面轮廓内不同聚焦位置的距离计算不同探头晶片的激发时间，来生成实时聚焦法则。

具体地，在本发明实施例中，如图5所示，基于待检部件与相控阵超声探头的三维模型，根据位置取向对待检部件进行虚拟切面，从而获取不同检测位置下检测面的切面轮廓。可以看到，由于待检部件的复杂形状，导致所获得的切面轮廓存在很大差异，切面为不规则曲面，且形状及尺寸变化幅度较大，在这种情况下，如果采用固定的聚焦法则，无法实现全部被检区域的可靠高灵敏度覆盖及检测，严重影响检测结果的准确性、灵敏度及可靠性。因此，本发明实施例根据相控阵超声探头与切面轮廓内不同聚焦位置的距离，即图5中相控阵超声探头距离切面轮廓不规则曲线的距离，计算不同探头晶片的激发时间不从而获取不同检测位置下的实时聚焦法则。

在一种可选的实施方式中，聚焦法则是相控阵超声检测的核心，即通过控制激发晶片的数量、以及施加到每个晶片上的发射和接收延时，实现波束的偏转和聚焦的算法，如图6所示。目前相控阵超声进行工作时主要有三种聚集法则，分别为扇形扫描、线性扫描和动态深度扫描。其中，扇形扫描即S扫描，在设定深度上，相控阵探头按聚焦法则分别计算每个偏转角度的聚焦延迟，激发时以从左至右的顺序分别激发，形成一定范围内的扇形扫查。扫查时需要设置扇扫范围、角度间隔和聚焦深度。图7给出了扇形扫查的检测原理和扫查成像图。目前，常用的扇形扫描为三种，分别是图8中(a)所示的深度聚焦、8中(b)所示的投影聚焦、8中(c)所示的等声程聚焦。

在一种可选的实施方式中，线性扫描又称电子扫查，扫描时先将探头阵元分为数量相同的若干小组，由延迟器传输的触发脉冲依次激发各小组阵元，检测声场在空间中以恒定角度对探头长度方向进行扫查检测。线性扫查检测前须要设定好阵元数、聚焦深度，图9给出了线性扫描的检测原理和扫描成像图。

在一种可选的实施方式中，动态深度扫描又称动态深度聚焦，超声声束沿阵元中轴线，对不同深度的焦点进行扫描。分为发射动态深度聚焦和接收动态深度聚焦：发射动态聚焦即在发射时以不同聚焦深度延迟对探头进行分别激发，声束焦点在空间中深度方向延伸；接收动态聚焦在发射时使用单个聚焦脉冲，通过接收时不同深度接收延迟对回波脉冲重新聚焦。图10为动态深度扫描示意图，以及普通扇形扫描成像和动态深度聚焦成像对比。

步骤S105，通过将待检部件实时聚焦法则传输至待检部件相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测。

具体地，在本发明实施例中，相控阵超声探头作为实现上述过程的关键部件，是由按一定形状排列的不同压电晶片所组成，其发射和接收的原理如图11所示。在探头的发射过程中，依据Huygens原理，依靠计算机来控制不同阵元发射信号的波型、幅度和相位延时，从而在空间上形成聚焦和声束偏转等效果，并使阵元发射声波在空间上产生干涉现象，某些相位的声波相互叠加得到加强，另一些相位的声波相互叠加得到消除。在探头的接收过程中，各阵元按照相应的聚焦法则将缺陷反射回波信号进行延时补偿以及相互叠加，形成一个合成的脉冲回波信号传送至探测器，并通过计算机处理以图像的形式显示出缺陷的位置以及大小。

在一种可选的实施方式中，通过将实时聚焦法则传输至相控阵超声探头，确定不同探头晶片的激发时间。根据激发时间生成控制指令，发送到探头的每个晶片上，依据设置好的激发时间，对晶片进行通电激发，通过压电效应，是晶片进行振动，从而产生超声波。基于不同时间差的超声波的衍射干涉作用，使超声波在待检部件内部进行声束聚焦和声束偏转，对待检部件进行检测。

步骤S106，完成当前位置的超声检测后，移动待检部件相控阵超声探头至下一检测位置，动态更新待检部件相控阵超声探头的空间坐标、切面轮廓及实时聚焦法则，并激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成超声检测

具体地，在本发明实施例中，当完成当前位置的超声检测后，继续在待检部件的耦合面移动相控阵超声探头至下一检测位置，然后实时动态更新探头六点坐标，实时更新切面轮廓，实时动态更新聚焦法则，并同步激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成检测。

本发明实施例提供的动态聚焦相控阵超声检测方法，通过构建待检部件及相控阵超声探头的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系，控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集，将空间坐标融入空间坐标系中，获取相控阵超声探头相对于待检部件的位置取向，并根据位置取向获取轮廓切面，计算实时聚焦法则，根据实时聚焦法则控制相控阵超声探头的晶片进行激发检测，移动相控阵超声探头并计算不同位置的实时聚焦法则，直至完成待检部件的耦合面内所有检测位置的超声检测。本发明通过构建相控阵超声探头及待检部件的统一三维模型及统一空间坐标系，获取不同检测位置的实时聚焦法则，能够提高检测灵敏度，降低位置相对误差，保证检测结果的准确性及可靠性。

本实施例提供一种动态聚焦相控阵超声检测装置，如图12所示，包括：

模型构建模块1201，用于按照预设建模方式对待检部件及相控阵超声探头同时进行三维扫描建模，得到对应的三维模型，并以待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系；

坐标采集模块1202，用于控制相控阵超声探头于待检部件的耦合面进行移动，并通过预先设置在相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集；

相对位置获取模块1203，用于将所采集的空间坐标值融入到空间坐标系中，并根据待检部件及相控阵超声探头的模型，获取相控阵超声探头在当前检测位置相对于待检部件的位置取向；

法则更新模块1204，用于基于三维模型，并根据位置取向对待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓，并根据相控阵超声探头与切面轮廓内不同聚焦位置的距离计算不同探头晶片的激发时间，来生成实时聚焦法则；

超声检测模块1205，用于通过将待检部件实时聚焦法则传输至待检部件相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测；

动态更新模块1206，用于完成当前位置的超声检测后，移动待检部件相控阵超声探头至下一检测位置，动态更新待检部件相控阵超声探头的空间坐标、切面轮廓及实时聚焦法则，并激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成超声检测。

上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中的动态聚焦相控阵超声检测装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图12所示的动态聚焦相控阵超声检测装置。

请参阅图13，图13是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图13所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图13中以一个处理器10为例。

处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。

其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。

存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。

该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种动态聚焦相控阵超声检测方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设建模方式对待检部件及相控阵超声探头同时进行三维扫描建模，得到对应的三维模型，并以所述待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系；

控制所述相控阵超声探头于所述待检部件的耦合面进行移动，并通过预先设置在所述相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集；

将所采集的空间坐标值融入到所述空间坐标系中，并根据所述待检部件及所述相控阵超声探头的三维模型，获取所述相控阵超声探头在当前检测位置相对于所述待检部件的位置取向；

基于所述三维模型，并根据所述位置取向对所述待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓，并根据所述相控阵超声探头与所述切面轮廓内不同聚焦位置的距离计算不同探头晶片的激发时间，来生成实时聚焦法则；

通过将所述实时聚焦法则传输至所述相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测；

完成当前位置的超声检测后，移动所述相控阵超声探头至下一检测位置，动态更新所述相控阵超声探头的空间坐标、切面轮廓及实时聚焦法则，并激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成超声检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设建模方式包括：蓝光扫描建模、激光扫描建模或工业CT扫描建模中的任一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设特征点为所述待检部件上有规则特征的点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照六点定位原则在所述相控阵超声探头上设置六个空间坐标采集器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位置取向为以所述待检部件耦合面的中间位置为参考，所述相控阵超声探头与所述待检部件的空间位置关系。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过将所述实时聚焦法则传输至所述相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测的过程，包括：根据计算得到实时聚焦法则获取不同晶片的激发时间，对晶片进行通电激发产生超声波，基于不同时间差的超声波的衍射干涉作用，使超声波在所述待检部件内部进行声束聚焦和声束偏转，对所述待检部件进行检测。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切面轮廓对应的聚焦法则的声波入射点与所述相控阵超声探头的楔块理论入射点一致。

8.一种动态聚焦相控阵超声检测装置，其特征在于，所述装置包括：

模型构建模块，用于按照预设建模方式对待检部件及相控阵超声探头同时进行三维扫描建模，得到对应的三维模型，并以所述待检部件的预设特征点为原点，构建空间坐标系；

坐标采集模块，用于控制所述相控阵超声探头于所述待检部件的耦合面进行移动，并通过预先设置在所述相控阵超声探头的空间坐标采集器进行不同检测位置的空间坐标采集；

相对位置获取模块，用于将所采集的空间坐标值融入到所述空间坐标系中，并根据所述待检部件及所述相控阵超声探头的模型，获取所述相控阵超声探头在当前检测位置相对于所述待检部件的位置取向；

法则更新模块，用于基于所述三维模型，并根据所述位置取向对所述待检部件进行虚拟切面，获取当前检测时刻的切面轮廓，并根据所获得的切面轮廓计算实时聚焦法则；

超声检测模块，用于通过将所述实时聚焦法则传输至所述相控阵超声探头的全部晶片，进行当前位置的探头晶片激发，生成超声波进行超声检测；

动态更新模块，用于完成当前位置的超声检测后，移动所述相控阵超声探头至下一检测位置，动态更新所述相控阵超声探头的空间坐标、切面轮廓及实时聚焦法则，并激发探头晶片进行检测，直至待检部件耦合面所有检测位置均完成超声检测。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的动态聚焦相控阵超声检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的动态聚焦相控阵超声检测方法。