激光掃描聲學(xué)顯微鏡層析成像算法研究.pdf

1、在現(xiàn)代軍事電子工業(yè)中各種新型材料得到了廣泛應(yīng)用。由于這些新型材料在加工和應(yīng)用過程中的復(fù)雜性導(dǎo)致它們出現(xiàn)了各種類型的缺陷。這些缺陷嚴(yán)重影響了材料的性能和安全使用。為了更加準(zhǔn)確地判斷出樣品中的缺陷情況，在實現(xiàn)對它們的二維缺陷檢測情況的前提下，獲得缺陷的清晰三維圖像顯得尤為重要。
　　激光掃描聲學(xué)顯微鏡(Scanning Laser Acoustic Microscope，簡稱 SLAM)是一種新型高分辨率的無損檢測儀器。它是聲顯微技術(shù)

2、的一種形式，對于研究新材料和新器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題特別有效。利用SLAM系統(tǒng)對材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像，可以獲得樣品內(nèi)部的聲學(xué)幅度圖像和相位圖像。因此我們可以通過多次投影的方式獲得有效的重建圖像數(shù)據(jù)，結(jié)合相應(yīng)的層析算法及校正算法，獲得被測樣品清晰的三維層析圖像，為準(zhǔn)確判斷樣品的缺陷情況提供可靠的依據(jù)。
　　第一章，對本課題的研究背景、應(yīng)用情況和國內(nèi)外發(fā)展情況進行了介紹。第二章，對本課題研究的SLAM系統(tǒng)進行了闡述，在 SLAM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，

3、介紹了實現(xiàn)STAM系統(tǒng)的方法和途徑。第三章，詳細介紹了目前在超聲波探測技術(shù)中用到的各種層析成像算法。第四章，通過對STAM系統(tǒng)的分析，建立了非線性衍射層析成像的理論模型。并引入了截斷完全最小二乘法正則方法，為了實現(xiàn)將算法引入STAM系統(tǒng)中，對算法做了適當(dāng)?shù)慕?。第五章，將非線性衍射理論進行程序代碼化，并利用已建立的多頻率投影圖像庫。得到了樣品清晰的層析圖像，最后對所使用的算法與其他的層析算法做了簡單的比較。第六章，對獲得投影數(shù)據(jù)過程中產(chǎn)

4、生的相位誤差和投影誤差做了校正。第七章，對整個階段的理論研究、實驗與仿真結(jié)果進行了總結(jié)。
　　應(yīng)指出的是：STAM系統(tǒng)雖然在國外已經(jīng)實現(xiàn)將近十年，但在國內(nèi)尚未見相關(guān)報道，論文中所討論的應(yīng)用于STAM系統(tǒng)中非線性衍射層析成像算法是目前國內(nèi)外文獻未見報道的內(nèi)容。屬于本論文的主要創(chuàng)新點之一；其次第四章中涉及的正則化方法應(yīng)用于STAM系統(tǒng)非線性衍射層析方法中是本論文的又一個創(chuàng)新點。非線性衍射層析算法以及正則化方法的引入，使得STAM系統(tǒng)的