书籍先容
声学成像技术及工程应用 |
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作 者: Woon.Siong.Gan | ||
译 者: 李平 | ||
出 版 社: 机械工业出版社 | ||
书 号: 9787111438779 | ||
页 数: 344 页 | ||
出版日期: 2013-12-31 | ||
定 价: ¥99 元 家园会员价: ¥68.00 元 我要购买 | ||
声学成像技术及工程应用概况
目录
原书序 关于编辑 第1章 绪言 参考文献 第2章 声学及其成像的物理基础 2.1引言 2.2声在固体中的传播 2.2.1线性波动方程的导出及其解 2.2.2线性声学波动方程和新应力场方程中的对称性 2.3应用规范位势理论求解波动方程 2.4有限振幅声波在固体中的传播 2.4.1高阶弹性理论 2.4.2非线性效应 2.4.3非线性声学运动方程的导出 2.4.4高阶声学运动方程的解 2.5能量吸取引起的非线性效应 2.5.1热传导引起的能量吸取 2.5.2位错引起的能量吸取 2.6固体中声传播的规范理论表述 2.6.1无穷小振幅声波动方程中的协变导数 2.6.2大振幅声波动方程的协变导数 参考文献 第3章 信号处理 3.1信号处理和图像处理中的数学工具 3.1.1矩阵理论 3.1.2矩阵的一些性质 3.1.3傅里叶变换 3.1.4Z变换 3.2图像增强 3.2.1空间低通、高通和带通滤波 3.2.2放大与内插 3.2.3复制 3.2.4线性内插 3.2.5图像变换 3.3图像采样和量化 3.3.1采样与复制 3.3.2从样本重建图像 3.3.3奈奎斯特频率 3.3.4采样定理 3.3.5二维采样理论应用实例 3.3.6用于随机场的采样定理 3.3.7采样和重建的实际限制 3.3.8图像量化 3.4图像的随机建模 3.4.1自回归模型 3.4.2自回归模型的特性 3.4.3滑动平均模型 3.5波束形成 3.5.1波束形成原理 3.5.2声纳波束形成的要求 3.6有限元法 3.6.1引言 3.6.2应用 3.7边界元法 参考文献 第4章 声学成像的常用方法 4.1引言 4.2层析术 4.2.1玻恩近似 4.2.2利托夫近似 4.2.3傅里叶衍射定理 4.2.4重建和反向传播算法 4.3全息术 4.4脉冲回波模式和透射模式 4.4.1C型扫描法 4.4.2B型扫描法 4.5声学显微镜方法 参考文献 第5章 时间反转声学和超分辨技术 5.1引言 5.2时间反转声学理论 5.3时间反转声学在医学超声成像中的应用 5.4时间反转声学在超声无损检测中的应用 5.4.1液固界面上的时间反转声学理论 5.4.2无损检测中的TRM实验实现 5.4.3非相干求和 5.4.4来自于斑噪声区域的时间反转信号 5.4.5迭代技术 5.4.6包含硬α区域的迭代处理 5.4.7纯斑噪声区域的迭代处理 5.5TRA在地雷或埋入体探测中的应用 5.5.1引言 5.5.2理论 5.5.3实验过程 5.5.4实验设置 5.5.5Wiener滤波器 5.5.6实验结果 5.6时间反转声学在水声中的应用 参考文献 第6章 非线性声学成像 6.1混沌理论在声学成像中的应用 6.1.1衍射层析成像中遇到的非线性问题 6.1.2混沌的定义和历史 6.1.3分形的定义 6.1.4混沌和分形的联系 6.1.5乳腺癌的分形性质 6.1.6分形的类型 6.1.7分形近似 6.1.8扩散限制凝聚 6.1.9生长区概率分布GSPD 6.1.10使用GSPD近似散射场 6.1.11离散赫姆霍兹波动方程 6.1.12Kaczmarz算法 6.1.13Hounsfield法 6.1.14在Kaczmarz算法中使用GSPD 6.1.15应用频域内插的分形算法 6.1.16频域内插分形算法最终方程的导出 6.1.17仿真结果 6.1.18Born近似和分形近似的对比 6.2非经典非线性声学成像 6.2.1引言 6.2.2由CAN产生谐波的机制 6.2.3非线性共振模态 6.2.4非经典CAN谱的实验研究 6.2.5CAN在非线性声学成像和无损检测中的应用 6.2.6结论 6.3非线性声学成像的调制法 6.3.1引言 6.3.2调制声学方法的原理 6.3.3裂缝位置的调制模态法 6.3.4用于NDT调制方法的实验步骤 6.3.5调制模态系统的实验步骤 6.3.6结论 6.4谐波成像 参考文献 第7章 高频声学成像 7.1引言 7.2换能器 7.3电子电路 7.4App 7.5高频超声成像的应用 7.6皮肤科和眼科150MHz超声成像系统 7.7150MHz系统的信号处理 7.8声学显微镜的电子电路 7.8.1门控信号及其在声学显微镜中的应用 7.8.2准单频系统 7.8.3甚短脉冲技术 参考文献 第8章 声学成像的统计处理 8.1引言 8.2非均匀性散射 8.3波场的统计特性研究 8.3.1菲涅尔近似或近场近似 8.3.2远场成像条件(夫琅和费近似) 8.3.3起伏的互相关性 8.3.4准静态条件 8.3.5幅度起伏的时间自相关 8.3.6实验验证 8.3.7起伏理论在聚焦系统衍射图像中的应用 8.3.8结论 8.4统计处理的连续介质方法 8.4.1引言 8.4.2抛物线方程理论 8.4.3折射率起伏假设 8.4.4平均场方程和通解 参考文献 第9章 无损检测 9.1缺陷检测的特点 9.2自动化超声检测 9.2.1引言 9.2.2检测过程 9.2.3AUT系统实例 9.2.4AUT中的信号处理和缺陷特征的自动化增强 9.3导波用于NDT声学成像 9.4应力测量和材料研究中的超声技术 9.4.1引言 9.4.2内部应力测量 9.4.3“吻粘接”评价中的V(z)曲线技术 9.5干接触或非接触换能器 9.5.1缺陷深度、尺度和特征 9.5.2一发一收扫频法 9.5.3一发一收冲激法 9.5.4机械阻抗分析法 9.6相控阵换能器 9.6.1引言 9.6.2相控阵的意义 9.6.3超声相控阵技术的原理 9.6.4聚焦法则 9.6.5基本扫描和成像 9.6.6相控阵检测相对常规超声检测的优势 参考文献 第10章 医学超声成像 10.1引言 10.2声传播的物理原理 10.2.1声波在固体中的传播 10.2.2对比度 10.3成像模式 10.3.1B型扫描 10.3.2C型扫描 10.4B型扫描仪器 10.4.1手动系统 10.4.2实时系统 10.4.3机械扫描 10.4.4电子扫描 10.5C型扫描仪器 10.5.1Sokolov管 10.5.2超声全息术 10.6组织谐波成像 10.6.1引言 10.6.2组织谐波成像的原理 10.6.3组织谐波图像的形成 10.6.4组织谐波成像的特点 10.6.5一些商用系统 10.7弹性成像 10.7.1引言 10.7.2人工触诊和弹性成像的对比 10.7.3激励作用力和成像形式的选择 10.7.4弹性成像的物理基础 10.7.5图像形成算法 10.7.6一些商用系统 10.8彩色多普勒成像 10.8.1多普勒超声 10.8.2脉冲(门控)多普勒和频谱多普勒 10.8.3量化多普勒技术 10.8.4速度测量 10.8.5谱多普勒波形测量 10.8.6血流量测量 10.8.7彩色多普勒 10.8.8新兴技术 10.9超声造影 10.9.1引言 10.9.2气泡超声心动图 10.9.3微泡造影剂 10.9.4工作过程 10.9.5应用 10.103D医学超声成像 10.10.1引言 10.10.2可选3D超声 10.10.33D超声的风险降低 10.10.4未来发展 10.10.5局部麻醉 10.11发展趋势 参考文献 第11章 水下声学成像 11.1引言 11.2水下声学成像系统原理 11.2.1扩展损失 11.2.2衰减损失 11.2.3传播理论 11.2.4海面的反射和散射 11.2.5海底的反射和散射 11.2.6海底反射损失 11.2.7声道 11.3部分水下声学成像系统的工作原理 11.4水下声学成像系统的特点 11.5成像形式 11.5.1声纳声学成像 11.5.2正视声学成像 11.6几个有代表性的水下声学成像系统 11.6.1聚焦声学成像系统 11.6.2电子波束聚焦水下声学成像系统 11.6.3全息声学成像 11.7机器人技术在水下声学成像中的应用 参考文献 第12章 地质勘探 12.1引言 12.2声学全息术应用到地震成像 12.3现场试验范例 12.3.1一维全息图阵列 12.3.2二维全息阵列 12.4实验室建模 12.5图像处理和增强技术 12.5.1弱信号增强 12.5.2相位对比增强技术 12.6计算机重建 12.6.1共轭图像的去除 12.6.2傅里叶变换全息图 12.6.3计算机重建范例 12.6.4横波传播或频率域偏移 12.6.5相关全息图 12.7地震全息术的其他应用 12.8地震全息术中的信号处理 12.8.1速率过滤 12.8.2二维傅里叶变换技术 12.8.3Taup变换(倾斜叠加) 12.8.4Taup反变换 12.8.5kω和Taup变换的范例 12.9将衍射X线体层照相术应用到地震成像 12.9.1重建算法 12.9.2VSP情形的计算机仿真 12.10小结 参考文献 第13章 量子声学成像 13.1引言 13.2将光学压电换能器用于产生纳米声波 13.3纳米波的光学方向 13.4纳米成像/量子声学成像 13.5太赫兹声波的产生和放大 13.6在有源SL中由光泵浦产生的电子逆转和声子放大理论 13.7量子声学成像的源 13.8量子声学成像的光子纠缠 13.9量子声学成像的应用 参考文献 第14章 负折射、声学超材料和声学隐身 14.1引言 14.2Veselago理论的限制 14.2.1引言 14.2.2齐次电磁波方程的规范不变性 14.2.3声场方程的规范不变性 14.2.4声学隐身 14.2.5非线性齐次声波动方程的规范不变性 14.2.6我对负折射的重要发现,是坐标变换或负折射和隐身统一理论的一个特例 14.2.7结论 14.3完美声学透镜的多散射方法 14.4声学隐身 14.4.1引言 14.4.2换能声学的求导 14.4.3应用到一个特例 14.5具有联立负质量密度和负体积模量的声学超材料 14.6依据非线性坐标变换的声学隐身 14.7水下物体的声学隐身 14.8将双重负性扩展到非线性声学 参考文献 第15章 基于超材料的新声学 15.1引言 15.2新声学和声学成像 15.3声子晶体的基底 15.4声子晶体理论多散射理论 15.4.1计算细节 15.4.2结果讨论 15.5由规范不变性(坐标变换)推导得到的负折射另一种负折射理论 15.5.1作为负折射和隐身统一理论的规范不变性 15.5.2曲线坐标广义形式的Snell定律 15.5.3使用坐标变换设计一个完美透镜 15.5.4一种通用的隐身透镜 15.6在具有不同宇称的两种介质界面处声波的反射和传递 15.7负包含的衍射理论 15.7.1衍射X线体层照相术前向问题的形式化 15.7.2对一种负介质中衍射过程的建模 15.7.3数值仿真的结果 15.7.4在数值仿真中要注意的要点 15.8通过操作声音传播的预定方向,以包括质量密度和体积模量的广义形式,扩展到衍射理论 15.9衍射理论的一种新方法基于材料参数的一种严格理论 15.10由反射不变量推导负折射(左右对称性)负折射的一种新方法 15.11各向同性不变性、时间反向不变性和折射不变性的统一理论 15.12将新声学应用到声学波导 15.13新的弹性性质 15.14基于超材料的非线性声学 15.14.1原理 15.14.2声音衰减应用的非线性声学超材料 15.15声学超材料中的超声衰减 15.15.1能量传递和波衰减的机制 15.15.2应用 15.16声子晶体器件的应用 15.17规范理论和MST在超材料中扮演角色的重要性比较超材料理论的 总结 15.18相比于非线性声学,新声学的影响 15.19结论 参考文献 第16章 未来方向和未来技术 参考文献 |