Исследование характеристик трехмерного звуковизора на основе твердотельного акустического преобразователя

• Автор: Волков, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г л а в а 1. Обзор состояния исследований и существующих систем в области звуковидения к моменту начала работы
1.1 Становление звуковидения
1.2 Промышленные системы визуализации
1.2.1 Ультразвуковая система визуализации объектов в 36 водной среде (звуковизор)
1.2.2 Гидролокаторы
1.2.3 Трехмерная акустическая камера реального времени
1.3 Прочие методы визуализации
1.3.1 Трансмиссионная визуализация
1.3.2 Трансмиссионная реконструктивная визуализация полей затухания и скорости звука
1.3.3 Визуализация в режиме обратного рассеяния с реконструкцией
по двум параметрам
1.3.4 Акустическая голография
1.3.5 Акустическая микроскопия
1.4 Выводы

Г л а в а 2. Анализ характеристик зеркальной фокусирующей системы при нестационарном характере звукового сигнала
2.1 Анализ характеристик зеркальной фокусирующей системы
2.2 Анализ поля в фокальной области сферического зеркала при стационарном и импульсном характере акустического сигнала
2.3 Анализ поля вблизи точки изображения
2.4 Компьютерное моделирование пространственного и временного распределения звукового поля в фокальной плоскости зеркала
2.54 Выводы
Глава 3. Методы регистрации и обработки нестационарных сигналов для построения трехмерных акустических изображений

3.5 Исследование классических методик детектирования сигналов применительно к задачам трехмерного звуковидения
3.6 Разработка новых методик детектирования сигналов применительно к задачам трехмерного звуковидения

3.1 Оценка уровня помех в канале связи звуковизора
3.2 Особенности распространения звуковых волн в канале связи звуковизора
3.3 Оценка чувствительности и дальности действия звуковизора
3.4 Особенности преобразования звуковых волн в трехмерном звуковидении
3.7 Построение трехмерных изображений
3.8 Метод повышения качества изображения суммированием кадров
3.9 Выводы
Глава 4. Экспериментальная установка и результаты Исследований.
4.1 Описание установки
4.2 Описание программы управления
4.3 Описание механического устройства сканирования изображений
4.4 Устройство приема ультразвуковых волн
4.5 Результаты исследований
4.6 Выводы
Глава 5. Разработка матричного акустоэлектрического преобразователя
5.1 Конструкция
5.2 Схемотехника
5.3 Выводы
Заключение
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1
Приложение 2

см при дальностях от 3 до 12 м. Приводятся изображения различных тест объектов удовлетворительного качества.
Имеются сообщения о разработке подводного звуковизора английской фирмой ЭМИ [61] . Облучение объектов в этой установке производится в полосе частот 2±0,2МГц таким образом, чтобы в плоскости объекта интенсивность сигнала составляла (1-2)10*7 Вт/см^. Чувствительность приемной системы - 10*3 Вт/см2. Преобразователь - ЭАП с пъезокварцевой пластиной на входе. Разрешающая способность по пластине - 2 мм. Объектив представляет собой асферическую плексигласовую линзу с относительным отверстием 1,0. Приведены результаты модельных экспериментов по видению в оптически не прозрачной воде взвешенных и слегка заиленных объектов.
В 1979 г. Саттон [69] исследовгш ограничения и потенциальные возможности подводного звуковидения, рассмотрел общие характеристики и примеры построения различных систем: гидролокационных, звукооптических, электронных диаграммоформирующих и голографических. Применяют также способ звуковидения, основанный на свойстве свободно взвешенных мельчайших металлических пластинок-чешуек поворачиваться плоскостью поперёк направления распространения- ультразвука. Исследуемый объект помещается между источником ультразвука и сосудом с жидкостью, в которой плавают чешуйки. Освещенные пучком параллельных световых лучей переориентированные чешуйки образуют светлое изображение на сером фоне, соответствующее распределению интенсивности ультразвука (звукового давления), прошедшего сквозь объект. Световой пучок лазера, сформированный оптической системой, пронизывает жидкость, в которой находится объект наблюдения. Показатель преломления жидкости, облучаемой ультразвуком,