CN117665114A - 一种受限结构的超声检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种受限结构的超声检测方法和系统，该方法包括以下步骤：接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，第一超声波的波形包括发散波或会聚波；根据超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波；接收第一超声波的回波，获得第一超声波的回波数据；根据第一超声波的回波数据得到目标成像区域的超声图像，从而根据超声图像检测受限结构的缺陷。根据超声波控制信号的控制当第一超声波为发散波时，可以扩大声束的覆盖区域，减少检测盲区；当第一超声波为会聚波时，可以实现微米级高分辨率成像。

Description

一种受限结构的超声检测方法和系统

技术领域

本发明涉及超声检测领域，尤其涉及一种受限结构的超声检测方法和系统。

背景技术

目前，对于复杂受限结构的内部缺陷检测，一般采用A型超声检测法或基于扇扫描的相控阵超声检测法。

其中，当采用A型超声检测法时，通过A型显示图像难以对检测信号做直观判断，此外，每次检测使用的探头的折射角为固定角度，其检测角度单一，由于受限结构的结构多样复杂，使得超声探头的移动空间存在一定限制，无法保证超声波完全覆盖检测区域，往往存在较大的检测盲区。例如，按照检测标准NB/T 47013.3，当采用一次反射法检测时，探头移动区的宽度应大于或等于1.25P，当使用直射法检测时，探头移动区宽度应大于或等于0.75P，其中P＝2Kt，t是被测工件的厚度，K是探头折射角的正切值，由于受限结构的限制，可能无法满足上述探头移动区的宽度要求。

基于扇扫描的相控阵超声检测法的成像基于延时叠加算法(DAS)，由于DAS算法聚焦区域有限甚至不聚焦，其检测分辨力有限、成像帧率较低且成像点也偏少。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种受限结构的超声检测方法和系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种受限结构的超声检测方法，包括以下步骤：

接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，所述第一超声波的波形包括发散波或会聚波；

根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波；

接收所述第一超声波的回波，获得所述第一超声波的回波数据；

根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像，从而根据所述超声图像检测所述受限结构的缺陷。

优选地，通过同一个探头发射所述第一超声波以及接收所述第一超声波的回波，所述探头具有M个阵元，M为大于0的整数；或，

通过第一探头发射所述第一超声波，通过第二探头接收所述第一超声波的回波，所述第一探头和第二探头都具有M个阵元。

优选地，所述M个阵元采用均匀的阵元排布形式或非均匀的阵元排布形式。

优选地，当发射所述第一超声波时，所述阵元为发射阵元，所述第一超声波包括N个第一子超声波，N为整数且0<N≤M；

所述接收超声波控制信号步骤后，还包括：

根据所述超声波控制信号确定所述第一超声波中第一子超声波的数量N；

所述根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波步骤，包括：

通过激发N个发射阵元以发射所述N个第一子超声波。

优选地，所述接收超声波控制信号步骤后，还包括：

根据所述超声波控制信号确定发射延时规则；

所述通过激发N个发射阵元以发射所述N个第一子超声波步骤，包括：

根据所述发射延时规则激发N个发射阵元以发射所述N个第一子超声波。

优选地，当接收所述第一超声波的回波时，所述阵元为接收阵元，所述第一超声波的回波包括N个第一子超声波的回波；

在所述接收所述第一超声波的回波，获得所述第一超声波的回波数据步骤中，包括：

通过N个接收阵元接收每个第一子超声波的回波，获得N×N个第一子超声波的回波数据；

将所述N×N个第一子超声波的回波数据叠加得到所述第一超声波的回波数据。

优选地，所述接收超声波控制信号步骤，还包括：

接收超声波控制信号，确定多个第一超声波的波形；其中，第一超声波的数量符合预设的第一阈值，或，全部第一超声波的偏转角度的角度步进符合预设的第二阈值；

所述根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波步骤包括：

向所述目标成像区域发射多个对应波形的第一超声波；

所述根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像步骤包括：

将所有第一超声波的回波数据进行复合得到所述目标成像区域的超声图像；或，

当所述第一超声波的数量为一时，所述根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像步骤包括：

根据所述第一超声波的回波数据得到第一超声波的超声图像，以作为所述目标成像区域的超声图像。

优选地，所述第一超声波的波形还包括平面波；或，所述第一超声波的回波波形为会聚波、平面波或发散波。

优选地，所述根据所述超声图像检测所述受限结构的缺陷步骤包括：

采用时域分析方法和/或频域分析方法分析所述目标成像区域的超声图像，以检测所述受限结构的缺陷。

本发明还提供一种受限结构的超声检测系统，包括：

控制信号获取模块，用于接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，所述第一超声波的波形包括发散波或会聚波；

发射模块，用于根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波；

接收模块，用于接收所述第一超声波的回波，获得所述第一超声波的回波数据；

成像处理模块，用于根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像，从而根据所述超声图像检测所述受限结构的缺陷。

实施本发明的受限结构的超声检测方法和系统，具有以下有益效果：根据超声波控制信号的控制，发射对应波形的第一超声波来检测受限结构，当第一超声波为发散波时，可以扩大声束的覆盖区域，减少检测盲区；当第一超声波为会聚波时，可以实现微米级高分辨率成像。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的探头阵元排布示意图；

图2是本发明的受限结构的超声检测方法一实施例的流程示意图；

图3是本发明的受限结构的超声检测方法一实施例的偏转角度示意图；

图4是本发明的受限结构的超声检测系统一实施例的结构框图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，提供一种受限结构的超声检测方法，可用于检测受限结构的缺陷。受限结构的几何形状或结构复杂多样，探头的移动范围存在限制，例如角焊缝。

在本实施例中，通过同一个探头发射第一超声波以及接收第一超声波的回波，探头具有M个阵元，M为大于0的整数；或，通过第一探头发射第一超声波，通过第二探头接收第一超声波的回波，第一探头和第二探头都具有M个阵元。探头是在超声波检测过程中发射和接收超声波的装置。本实施例中可以采用同一个探头自发自收的方式。此外，若探头可以在受限结构的目标成像区域两侧放置，且根据受限结构的材质、厚度和探头可移动区域的宽度加工对比试块，使对比试块上有横通孔和刻槽，使用一个探头发射另一个探头接收在试块上测试确认使用散射波干涉的方法能够满足受限结构的相关检测要求时，则可以选择一对探头一发一收的方式，即第一探头为发射探头，第二探头为接收探头。

进一步地，参考图1，M个阵元采用均匀的阵元排布形式或非均匀的阵元排布形式。位于探头头部的压电晶体被平均切割成若干部分，每一部分都是能够独立发射和接受超声波的最小单元，称之为阵元。一般地，可以选用均匀的阵元排布形式的探头，根据检测需要，也可以选用非均匀的阵元排布形式的探头，通过激发非均匀阵元产生超声波进行检测可以抑制栅瓣和旁瓣的影响。非均匀的阵元排布形式包括但不限于不同的阵元间距、不同的阵元长度、不同的阵元宽度或不规则的阵元排布。

如图2所示，本实施例的受限结构的超声检测方法，包括以下步骤：

S1、接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，第一超声波的波形包括发散波或会聚波。

具体地，发散波(Diverging wave)的虚拟焦点位于探头后方，由于其发散的波形，通过一次发射就能覆盖检测区域，克服传统相控阵超声成像和合成孔径发射成像时帧率的影响，无需在帧率和目标成像区域之间进行平衡，在检测面狭小的区域可以实现更大的声束覆盖区域，减少检测盲区，因此有较好的成像质量。会聚波(Converging wave)的虚拟焦点位于探头前方，通过会聚波的方式可以对特定区域实现微米级高分辨率成像，也能够应用于一些环境狭小的场景。进一步地，根据检测需要，第一超声波的波形还可以为平面波，其整个波前为一个平面。一般情况下可以仅使用平面波，对于检测面空间受限的区域，为扩大实际检测范围，采用发散波的模式；同时对于重点关注区域使用会聚波的方式提升成像的效果，会聚波类似于将超声波聚焦在一个极小的区域，在采样点数量固定的情况下，因超声波聚焦在一个极小的区域且能量较高，从而实现特定区域的高分辨率成像。

一个第一超声波指通过激励探头的部分或全部阵元一次发射所发射出去的超声波，一个第一超声波包括多个第一子超声波(数量为N，N为整数且0<N≤M)，通过延时激发的方式可以发射不同第一子超声波以组成不同波形的第一超声波，从而满足不同的检测需要。其中，第一子超声波的数量N，可以根据先验知识确定，一般情况下，一个发散波所包含的第一子超声波数量不小于128，一个聚焦波所包含的第一子超声波数量不少于32，当然，根据实际的检测成像需要而定，第一子超声波的数量也可以为其他任意值。

可选地，在接收超声波控制信号后，根据超声波控制信号确定第一超声波中第一子超声波的数量N，可以确定一次发射所要激发的阵元个数，当N＝M时为全阵元激发，当N<M时为部分阵元激发，根据超声波控制信号可以确定所要激发的阵元，从而通过激发N个发射阵元以发射N个第一子超声波。进一步地，根据超声波控制信号确定发射延时规则，根据该发射延时规则分别延时激发产生不同的第一子超声波以形成特定波形的第一超声波，可以理解的，通过改变不同第一子超声波的发射延时，能够形成不同的虚拟平面、凹面或凸面结构波形，包括但不限于不同的曲率半径、阵元距凹面或凸面结构不同的距离，不规则的凹面或凸面结构。

进一步地，超声波控制信号可以由用户输入，也可以是预先设定的。例如，可以由用户根据需要自行设定所要激发的阵元并输入每个阵元对应的发射延时规则作为超声波控制信号，也可以预先设定阵元和发射延时规则，然后根据超声波控制信号进行检测。又例如，由用户输入或预先设定波形、成像点的位置、虚拟焦点位置、发射阵元、偏转角度等信息作为超声波控制信号，基于预设的不同波形对应的发射延时计算式进行运算后得到该发射延时规则。发射延时计算式可参考现有技术。

S2、根据超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波。

具体地，当发射第一超声波时，探头上的阵元为发射阵元，在根据超声波控制信号确定一个第一超声波中第一子超声波的数量N，选定所要激发的N个发射阵元，并确定这些发射阵元的发射延时规则，然后根据发射延时规则分别激发N个发射阵元以发射N个第一子超声波，即完成一次发射，向目标成像区域发射一个第一超声波。

S3、接收第一超声波的回波，获得第一超声波的回波数据。

具体地，当接收第一超声波的回波时，探头上的阵元为接收阵元，第一超声波的回波包括N个第一子超声波的回波。步骤S3中，包括：通过N个接收阵元接收每个第一子超声波的回波，获得N×N个第一子超声波的回波数据；将N×N个第一子超声波的回波数据叠加得到第一超声波的回波数据。

在接收模式时，对应发射模式使用部分阵元或全阵元并行接收。当采用同一个探头自发自收的方式时，在接收模式下，每个阵元除了接收本阵元发射的第一子超声波的回波以外，也接收其他阵元激发的第一子超声波的回波，因此在完成接收一个第一超声波的回波时，可以得到N×N个第一子超声波的回波数据；当采用一对探头一发一收的方式时，根据发射探头的发射阵元对应确定接收探头上的接收阵元，这些接收阵元均接收每个第一子超声波的回波，从而可以得到N×N个第一子超声波的回波数据。

将目标成像区域划分为一定分辨率的成像点，对于目标成像区域内任一成像点，均从N个发射阵元N个接收阵元所对应的N×N个第一子超声波的回波数据进行相应延时调整，将同步的回波数据叠加计算，得到该成像点的值。本实施例中采用全聚焦成像算法对目标成像区域进行全聚焦成像，相比于DAS算法，其检测灵敏度更高，成像点也更多，成像帧率相对较高，对数据有一定的容错率，具有较高的成像质量。

S4、根据第一超声波的回波数据得到目标成像区域的超声图像，从而根据超声图像检测受限结构的缺陷。

具体地，根据第一超声波的回波数据得到第一超声波的超声图像，以作为目标成像区域的超声图像。在一次发射一次接收后，将同一深度处的全部回波信号对应到真实的成像点，可以形成一幅第一超声波的超声图像，作为目标成像区域的超声图像，从而完成一次检测。进一步地，采用时域分析方法和/或频域分析方法分析目标成像区域的超声图像，以检测受限结构的缺陷。在进行最终成像时，可以采用滤波、统计特征计算等时域分析方法进行分析，以检测受限结构的缺陷，或者，还可以采用例如傅里叶变换、小波分析等频域分析方法。根据需要，也可以同时采用两种方法进行分析，将频域分析方法作为辅助手段，以提高表面、近表面微缺陷的检测识别能力。

在一可选实施例中，第一超声波的回波的波形为会聚波、平面波或发散波。当受限结构适合采用一对探头一发一收的方式检测时，通过调节接收探头的接收延时，可以接收不同波形的第一超声波的回波，从而使用不同的发射接收模式，例如平面波发射接收、平面波发射发散波接收、平面波发射平面波接收、会聚波发射平面波接收、会聚波发射发散波接收、会聚波发射会聚波接收、发散波发射发散波接收、发散波发射会聚波接收、发散波发射平面波接收等模式，从而满足不同的检测和成像需求。在接收回波后，基于合适的成像模态(例如直通波、直射波、一次简单散射、多次复杂散射、带有波型转换的一次散射或带有波型转换的多次复杂散射)，将接收到的所有回波数据叠加，进而得到目标成像区域的超声图像，以通过测量由于微缺陷造成的这段时间散射波的时差来评估微缺陷的大小，也就是散射波干涉(Scattering wave interference Interferometry，SWI)。进一步地，通过绝对灵敏度法和半波高度法可以测量缺陷长度，采用半波高度法或端点衍射法测量缺陷高度，还可以基于目标成像区域的超声图像测出微缺陷的位置和深度。

在一种受限结构的超声检测方法的另一实施例中：

步骤S1包括：接收超声波控制信号，确定多个第一超声波的波形；其中，第一超声波的数量符合预设的第一阈值，或，全部第一超声波的偏转角度的角度步进符合预设的第二阈值。

步骤S2包括：向目标成像区域发射多个对应波形的第一超声波。

步骤S3包括：分别接收每个第一超声波的回波，获得每个第一超声波的回波数据。

步骤S4中包括：将所有第一超声波的回波数据进行复合得到目标成像区域的超声图像。

具体地，本实施例中，对于同一目标成像区域采用多次发射多次接收的多角度复合成像方法完成一次检测，其中，每个第一超声波的偏转角度不同、波形一致。参考图3，以发散波为例，第一超声波的偏转角度θ指第一超声波入射到受限结构内折射波的偏转角度，虚线表示偏转角度为0°。根据检测需要预先确定一个角度区间，进而确定多个角度分别作为每次发射的偏转角度。为保证复合成像的质量，需要满足以下条件：第一超声波的数量符合预设的第一阈值，即偏转角度的数量需符合预设的第一阈值；或，全部第一超声波的偏转角度的角度步进符合预设的第二阈值。可选地，当第一超声波的波形为发散波时，多角度复合成像使用的角度数量不少于20个；当第一超声波的波形为会聚波时，多角度复合成像使用的角度步进不大于1°，例如，成像的角度范围是50°-60°，每次角度步进1°，则第一超声波的偏转角度分别为50°、51°、52°、53°……60°。

接收用户设定的或者预先设定的超声波控制信号，确定波形、成像点的位置、虚拟焦点位置、发射阵元、偏转角度等信息，基于预设的不同波形对应的发射延时计算式进行运算后，得到每个偏转角度的第一超声波的发射延时规则。根据该发射延时规则向目标成像区域发射多个第一超声波，遍历所有或部分成像点，分别接收每个第一超声波的N×N个第一子超声波的回波数据，通过全聚焦成像算法进行波束合成得到每个第一超声波的回波数据。例如，在一次检测中发射了20次不同偏转角度的发散波，依次接收回波，经过波束合成后得到20个回波数据，然后基于预设的每个偏转角度的权重进行叠加，得到最终的成像点值，实现复合成像，将不同角度发射所得到的回波进行相干复合，能够获得更高质量的图像。在另一实施例中，也可以在检测前预先确定发射延时规则，在检测时由用户输入该发射延时规则作为超声波控制信号，然后根据该超声波控制信号发射不同偏转角度的超声波。

本发明通过在工业检测领域引入发散波和会聚波，并进行多角度复合成像，从而提高对受限结构的缺陷检测效率。

本发明还公开一种受限结构的超声检测系统的一实施例，可用于实现本发明的一种受限结构的超声检测方法。如图4所示，该超声检测系统包括：

控制信号获取模块11，用于接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，第一超声波的波形包括发散波或会聚波。可选地，第一超声波的波形还包括平面波。

具体地，控制信号获取模块11的超声波控制信号可以由用户输入，也可以是预先设定在控制信号获取模块11中。例如，可以由用户根据需要自行设定所要激发的阵元并输入每个阵元对应的发射延时规则作为超声波控制信号，也可以预先设定阵元和发射延时规则，然后根据超声波控制信号进行检测。又例如，由用户输入或预先设定波形、成像点的位置、虚拟焦点位置、发射阵元、偏转角度等信息作为超声波控制信号，基于预设的不同波形对应的发射延时计算式进行运算后得到该发射延时规则。

发射模块12，用于根据超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波。

具体地，发射模块12根据超声波控制信号确定一个第一超声波中第一子超声波的数量N，选定所要激发的N个发射阵元，并确定这些发射阵元的发射延时规则，然后根据发射延时规则分别激发N个发射阵元以发射N个第一子超声波，即完成一次发射，向目标成像区域发射一个第一超声波。

接收模块13，用于接收第一超声波的回波，获得第一超声波的回波数据。

具体地，接收模块13采用全聚焦成像算法，通过接收阵元接收N×N个第一子超声波的回波数据，进行相应延时调整，将同步的回波数据叠加计算，得到该成像点的值。

成像处理模块14，用于根据第一超声波的回波数据得到目标成像区域的超声图像，从而根据超声图像检测受限结构的缺陷。

具体地，成像处理模块14根据第一超声波的回波数据得到第一超声波的超声图像，以作为目标成像区域的超声图像。在一次发射一次接收后，将同一深度处的全部回波信号对应到真实的成像点，可以形成一幅第一超声波的超声图像，作为目标成像区域的超声图像，从而完成一次检测。进一步地，采用时域分析方法和/或频域分析方法分析目标成像区域的超声图像，以检测受限结构的缺陷。在进行最终成像时，可以采用滤波、统计特征计算等时域分析方法进行分析，以检测受限结构的缺陷，或者，还可以采用例如傅里叶变换、小波分析等频域分析方法。根据需要，也可以同时采用两种方法进行分析，将频域分析方法作为辅助手段，以提高表面、近表面微缺陷的检测识别能力。

在一可选实施例中，接收模块13接收的第一超声波的回波的波形为会聚波、平面波或发散波。接收模块13通过调节接收探头的接收延时，可以接收不同波形的第一超声波的回波，从而使用不同的发射接收模式，例如平面波发射接收、平面波发射发散波接收、平面波发射平面波接收、会聚波发射平面波接收、会聚波发射发散波接收、会聚波发射会聚波接收、发散波发射发散波接收、发散波发射会聚波接收、发散波发射平面波接收等模式，从而满足不同的检测和成像需求。其中，该接收延时为预先计算而设定的。在获得回波数据后，成像处理模块14基于合适的成像模态(例如直通波、直射波、一次简单散射、多次复杂散射、带有波型转换的一次散射或带有波型转换的多次复杂散射)，将接收到的所有回波数据叠加，得到目标成像区域的超声图像，以通过测量由于微缺陷造成的这段时间散射波的时差来评估微缺陷的大小。

在另一可选实施例中，控制信号获取模块11还用于接收超声波控制信号，确定多个第一超声波的波形。具体地，控制信号获取模块11接收用户设定的或者预先设定的超声波控制信号，确定波形、成像点的位置、虚拟焦点位置、发射阵元、偏转角度等信息，基于预设的不同波形对应的发射延时计算式进行运算后，得到每个偏转角度的第一超声波的发射延时规则。在另一实施例中，也可以在检测前预先确定发射延时规则，在检测时控制信号获取模块11获取用户输入该发射延时规则作为超声波控制信号，然后根据该超声波控制信号发射不同偏转角度的超声波。

发射模块12还用于向目标成像区域发射多个对应波形的第一超声波。根据该发射延时规则向目标成像区域发射多个第一超声波，遍历所有或部分成像点。

接收模块13还用于分别接收每个第一超声波的回波，获得每个第一超声波的回波数据。分别接收每个第一超声波的N×N个第一子超声波的回波数据，通过全聚焦成像算法进行波束合成得到每个第一超声波的回波数据。

成像处理模块14还用于将所有第一超声波的回波数据进行复合得到目标成像区域的超声图像。成像处理模块14将经过波束合成后得到的20个回波数据，基于预设的每个偏转角度的权重进行叠加，得到最终的成像点值，实现复合成像，将不同角度发射所得到的回波进行相干复合，能够获得更高质量的图像。

本发明还提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器中存储有处理器可执行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上面任意的受限结构的超声检测方法的步骤。具体的，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过计算机设备下载和安装并且执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。本发明中的计算机设备可为笔记本、台式机、工作站、工控机、服务器等。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种受限结构的超声检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，所述第一超声波的波形包括发散波或会聚波；

根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波；

接收所述第一超声波的回波，获得所述第一超声波的回波数据；

根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像，从而根据所述超声图像检测所述受限结构的缺陷。

2.根据权利要求1所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，

通过同一个探头发射所述第一超声波以及接收所述第一超声波的回波，所述探头具有M个阵元，M为大于0的整数；或，

通过第一探头发射所述第一超声波，通过第二探头接收所述第一超声波的回波，所述第一探头和第二探头都具有M个阵元。

3.根据权利要求2所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，

所述M个阵元采用均匀的阵元排布形式或非均匀的阵元排布形式。

4.根据权利要求2所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，当发射所述第一超声波时，所述阵元为发射阵元，所述第一超声波包括N个第一子超声波，N为整数且0<N≤M；

所述接收超声波控制信号步骤后，还包括：

根据所述超声波控制信号确定所述第一超声波中第一子超声波的数量N；

所述根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波步骤，包括：

通过激发N个发射阵元以发射所述N个第一子超声波。

5.根据权利要求4所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，

所述接收超声波控制信号步骤后，还包括：

根据所述超声波控制信号确定发射延时规则；

所述通过激发N个发射阵元以发射所述N个第一子超声波步骤，包括：

根据所述发射延时规则激发N个发射阵元以发射所述N个第一子超声波。

6.根据权利要求4所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，当接收所述第一超声波的回波时，所述阵元为接收阵元，所述第一超声波的回波包括N个第一子超声波的回波；

在所述接收所述第一超声波的回波，获得所述第一超声波的回波数据步骤中，包括：

通过N个接收阵元接收每个第一子超声波的回波，获得N×N个第一子超声波的回波数据；

将所述N×N个第一子超声波的回波数据叠加得到所述第一超声波的回波数据。

7.根据权利要求1所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，

所述接收超声波控制信号步骤，还包括：

接收超声波控制信号，确定多个第一超声波的波形；其中，第一超声波的数量符合预设的第一阈值，或，全部第一超声波的偏转角度的角度步进符合预设的第二阈值；

所述根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波步骤包括：

向所述目标成像区域发射多个对应波形的第一超声波；

所述根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像步骤包括：

将所有第一超声波的回波数据进行复合得到所述目标成像区域的超声图像；或，

当所述第一超声波的数量为一时，所述根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像步骤包括：

根据所述第一超声波的回波数据得到第一超声波的超声图像，以作为所述目标成像区域的超声图像。

8.根据权利要求1所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，所述第一超声波的波形还包括平面波；或，所述第一超声波的回波波形为会聚波、平面波或发散波。

9.根据权利要求1所述的受限结构的超声检测方法，其特征在于，所述根据所述超声图像检测所述受限结构的缺陷步骤包括：

采用时域分析方法和/或频域分析方法分析所述目标成像区域的超声图像，以检测所述受限结构的缺陷。

10.一种受限结构的超声检测系统，其特征在于，包括：

控制信号获取模块，用于接收超声波控制信号，确定第一超声波的波形，其中，所述第一超声波的波形包括发散波或会聚波；

发射模块，用于根据所述超声波控制信号向受限结构的目标成像区域发射对应波形的第一超声波；

接收模块，用于接收所述第一超声波的回波，获得所述第一超声波的回波数据；

成像处理模块，用于根据所述第一超声波的回波数据得到所述目标成像区域的超声图像，从而根据所述超声图像检测所述受限结构的缺陷。