技术分享 | 合成孔径SAFT成像技术释义

根据超声波的特性超声波成像检测技术可分为以下几类：

根据实际检测情况，对于混凝土结构超声波成像检测，SAFT成像的技术更适用于工程应用。

合成孔径（SAFT）成像：

合成孔径聚焦的基本原理如图所示：

当一超声收、发的探头沿直线移动，每隔距离d发射一个声波，同时接收来自物体各点的散射信号并加以储存。根据各成像点的空间位置，对接收到的信号作适当的声时延或相位延迟后再合成得到的被成像物体的逐点聚焦声像，就是合成孔径成像技术。

从发射来看，当一探头移到第 i 点时，它在以前一系列点上发射声波形成的声场，等效于以线阵列的阵元延时辐射的声场。这样，单个探头配合其运动的驱动系统和信号存储系统，就合成为一个大尺度的换能器阵。 从接收来看，如果要得到物体内 A 点的成像信号，只需把探头在各检测点上所得到的信号中对应从 A 点到各测点来回传播的声时的那时刻上信号幅度相加。而这等价于把 A 点处理成聚焦点。由于利用微机可以把物体内任何一检测点都作为焦点来处理，这就使合成孔径成像有高的分辨率。

与其他成像方法相比，合成孔径成像有两个显著特点：

（1）方位分辨率与作用距离 R 和声波波长无关。这表明采用合成孔径技术可以用小孔径的实际基元换能器和较低的工作频率，对位于远处的目标物作具有高方位分辨率的探测、观察。突破了经典概念的限制，解决了直接成像技术中对系统设计参数的一些互相矛盾的要求。

（2）合成孔径成像具有近场适用性。 合成孔径成像突破了常规声成像适用于远场限制，这是因为合成孔径系统中，它是由一个小孔径基元换能器沿一定轨迹移动，依次发射及接收声波，不存在多个声波辐射的声波束之间的相互干涉，可视为单点源工作。