Гончарский А.В., Романов С.Ю., Серёжников С.Ю. «Обратные задачи формирования зондирующих импульсов в ультразвуковой томографии: модельные расчеты и эксперимент» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 19, № 2, с. 150-157 (2018)

Статья посвящена разработке методов формирования акустических зондирующих импульсов в задачах ультразвуковой томографии. Обратная задача формирования акустических зондирующих импульсов рассматривается в рамках линейной модели. Эта задача является некорректной и требует использования регуляризирующих алгоритмов. Для численного решения использована тихоновская схема регуляризации. Разработанные алгоритмы протестированы на решении модельных задач и с помощью специально поставленного эксперимента, в котором акустический тракт включает в себя цифровой генератор импульсов, усилитель, источник акустического излучения, акустический детектор, предусилитель и аналого-цифровой преобразователь. Экспериментально подтверждены как адекватность линейной модели, так и высокая эффективность предложенных алгоритмов.

Зарубин В.П, Бычков А.С, Карабутов А.А, Симонова В.А, Кудинов И.А, Черепецкая Е.Б. «Профилометрия твердых тел с помощью лазерной ультразвуковой томографии в реальном масштабе времени» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 1, с. 76-83 (2018)

Предлагается использование лазерной ультразвуковой томографии для проведения профилометрии твердых объектов. Предлагаемый подход обеспечивает высокое пространственное разрешение, высокую производительность и возможность профилометрии загрязненных или погруженных в жидкости объектов. Предложены и реализованы алгоритмы для построения томограмм и распознавания по ним профиля исследуемых объектов с использованием технологии параллельного программирования NVIDIA CUDA. Предложен прототип лазерного ультразвукового профилометра, работающего в режиме реального времени. С его помощью получены профили поверхностей цилиндрических объектов. Предложенный метод позволяет определять положение поверхностей цилиндрических объектов с точностью аппроксимации до 16 мкм в режиме реального времени.

Карташев В.Г., Качанов В.К., Соколов И.В., Концов Р.В., Фадин А.С. «Выбор шага антенной решетки при ультразвуковой томографии материалов с неоднородной структурой» Дефектоскопия, № 4, с. 3-11 (2018)

Рассмотрено влияние шага антенной решетки (АР) на величину отношения сигнал/структурный шум при зондировании объекта с неоднородной структурой с помощью малоапертурных преобразователей поперечных акустических волн. Обнаружено явление насыщения при маленьком шаге АР, возникающее из-за влияния положительной взаимной корреляции реализаций структурного шума на соседних приемных преобразователях. Определен оптимальный шаг АР, приблизительно равный 0,5 длины волны при зондировании области объекта напротив АР и 0,4 длины волны при зондировании области сбоку от АР. Проведено экспериментальное исследование, которое подтвердило справедливость теоретических результатов.

Долматов Д.О., Демянюк Д.Г., Седнев Д.А., Пинчук Р.В. «Применение алгоритма расчета в частотной области для ультразвуковой томографии» Дефектоскопия, № 4, с. 12-17 (2018)

Применение систем ультразвуковой томографии позволяет точно определить форму и размеры дефектов, что необходимо для установления степени их влияния на возможность безопасной эксплуатации объекта контроля. Решение данной задачи осуществляется с помощью специальных алгоритмов, которые используют эхосигналы, зарегистрированные ультразвуковым преобразователем, для получения синтезированных изображений дефектов в образце. Применение в ультразвуковой томографии фазированных антенных решеток обусловлено их способностью предоставлять исчерпывающие данные о внутренней структруре объекта контроля, что позволяет получать высококачественные синтезированные изображения дефектов в объекте контроля. Увеличение скорости осуществления ультразвуковой томографии с использованием фазированных антенных решеток связано с необходимостью разработки и внедрения алгоритмов, обеспечивающих быструю обработку данных. В этой связи интерес представляют алгоритмы расчета в частотной области, обеспечивающие высокую скорость получения синтезированных изображений. Предложен алгоритм ультразвуковой томографии, основанный на расчетах в частотной области, который учитывает сложный характер распространения ультразвуковых волн и связан с наличием сред с различными акустическими свойствами (например, в случае иммерсионного контроля). Его возможности изучаются с помощью компьютерных симуляций с использованием лицензионного программного пакета CIVA 2016, а также экспериментально.

Шипилов С.Э., Цепляев И.С., Сатаров Р.Н., Еремеев А.И., Якубов В.П., Куркан И.К. «Подповерхностная радиолокационная томография кабелей при двухполяризационном зондированиии» Дефектоскопия, № 6, с. 41-45 (2018)

Для решения задачи обнаружения и визуализации скрытых инженерных коммуникаций авторами предложено использовать томографический подход, основанный на получении трехмерных радиоизображений исследуемого пространства по результатам измерения локационных волновых проекций в режиме двухполяризационных измерений. Она решается методом последовательной фокусировки излучения сначала на границу «воздух–диэлектрик», а затем внутрь диэлектрика. Приведены результаты обработки экспериментальных данных и восстановленные трехмерные радиотомограммы кабеля «витая пара» и оптоволоконного кабеля без металлических включений. Полученные результаты подтверждают работоспособность предложенного подхода.