基于多特征与多尺度融合的人脸活体检测方法

设计并制作了一种新型自发自收式双频超声换能器，其由高频压电片、中间层、低频压电片和背衬层所组成，可激发高频超声纵波，并同时接收高频超声纵波的基波分量和相应的静态分量。在聚苯硫醚和硅橡胶样品中分别对试制的自发自收式双频超声换能器进行了超声实验研究。实验结果表明，所设计的双频超声换能器，能有效地激发高频超声纵波，并实现对高频超声纵波的基波分量和静态分量的同时接收。特别地，当高频超声纵波信号在高声衰减材料中被完全衰减时，仍可实现对超声静态分量的有效接收。     

应用于流场测量的激光高频空气超声声光偏转效应

研制了适用于产生空气超声相位光栅的大功率高频超声换能器，采用位移灵敏接收器，在换能器发射面前方适当位置加声匹配器以加强声场干涉提高发射方向性，获得了明显的激光空气超声声光偏转效应。可应用于风洞试验中测量空气旋涡流场参量．     

基于软模法制备1-3型压电复合材料及高频医用超声换能器

高频医用超声成像技术因其高空间分辨率而被广泛应用于人体组织的精细结构观察,其中高频超声换能器的核心材料是1-3型压电复合材料。采用软模板法直接烧结了锆钛酸铅(PZT)压电微柱阵列,进而制备PZT/环氧1-3型压电复合材料,并对其进行了微观结构观察和电学性能表征。材料微观结构完整,机电耦合系数达到0.64。采用此复合材料制备了中心频率为20 MHz的高频超声换能器。采用脉冲回波法对换能器进行了性能和声场测试,并利用其对人体皮肤进行了超声成像,换能器的插入损耗、带宽分别为13.1 dB和84.2%。结果表明,软模法制备的1-3型压电复合材料能使高频超声换能器兼具低插入损耗和大带宽,这为高性能高频医用超声换能器提供了一种低成本、高效率的商业化制备方法。     

反射激光式超声测厚传感器及其应用

研制了激光超声测厚传感器,并对其测试原理进行了讨论.该传感器具有高频响、频带宽、较高的灵敏度且易于调节.进而采用该传感器测试了由脉冲Nd:YAG激光在抛光的薄铁片上所激发的超声纵波.根据铁片背面对心处接收到的超声纵波及其回波波形,可以推算出样品薄板的厚度.理论和实验测试结果显示,该传感器的相对测量误差达0.5%.     

电子封装与焊接质量的超声显微检测技术

电子封装内部缺陷的尺度微小,引脚焊接的间距也很小,传统检测方法很难对其进行检测。超声显微技术利用聚焦高频超声来进行检测,能对试样表面、亚表面及其内部一定深度内的细微结构进行显微成像,可用来检测电子封装和评估焊接质量。文章采用高速数据采集卡、高频超声聚焦换能器、宽频脉冲收发仪与高精度运动系统,研发了一套超声显微镜系统。该系统具有较高的精度,功能基本完善,造价相对低廉,能进行全时域波形采集与存储。实验结果表明该系统能检测出电子封装内的微细缺陷,可用来评估引脚的焊接质量。     

床旁高频超声在局限性气胸诊治中的临床应用

探讨床旁高频超声在局限性气胸诊治中的临床应用价值。方法对我院收治的116例临床怀疑局限性气胸患者,分别行床旁胸部高频超声、床旁X线胸部摄片,并以胸部CT检查作为诊断局限性气胸的标准。评判高频超声、X线胸部摄片、CT对局限性气胸诊断的敏感性、特异性、阳性和阴性预测值及准确性,并比较床旁高频超声、床旁X线胸部摄片、CT检查对需要引流的局限性气胸患者穿刺定位所需要的时间。结果116例患者中57例患者,CT确诊为局限性气胸,且均为单发局限性气胸。高频超声诊断55例,漏诊2例;胸部X线摄片诊断12例漏诊45例。高频超声、X线摄片对局限性气胸的特异性和阳性预测值均为100%;阴性预测值分别是98.9%、79.5%;准确性分别是99.1%、80.6%;敏感性分别是96.5%、21.1%。高频超声、床旁X线摄片和胸部CT检查对需要引流的局限性气胸患者穿刺定位所需要的时间分别是。35.6±13.2min,15.2±5.4min,9.8±3.6min结论床旁高频超声在诊断局限性气胸中的准确性、敏感性均明显高于床旁。X线摄片,与胸部CT检查相当对局限性气胸诊治的及时性好于床旁X线摄片和胸部CT检查,且避免了搬运患者过程中发生意外的情况。     

基于煤层瓦斯超声检测的脉冲压缩技术

对于目前常规超声检测诊断时高频超声信号难进入煤层内部,低频超声信号检测精度较低的情况,提出了脉冲压缩技术,主要是线性调频脉冲压缩信号。该技术可以有效提高系统的信噪比和检测精度。本文首先对脉冲压缩和线性调频脉冲信号进行了介绍,然后研究了线性调频信号的压缩过程及其压缩方法。     

一种新型自发自收式双频超声换能器

设计并制作了一种新型自发自收式双频超声换能器,其由高频压电片、中间层、低频压电片和背衬层所组成,可激发高频超声纵波,并同时接收高频超声纵波的基波分量和相应的静态分量。在聚苯硫醚和硅橡胶样品中分别对试制的自发自收式双频超声换能器进行了超声实验研究。实验结果表明,所设计的双频超声换能器,能有效地激发高频超声纵波,并实现对高频超声纵波的基波分量和静态分量的同时接收。特别地,当高频超声纵波信号在高声衰减材料中被完全衰减时,仍可实现对超声静态分量的有效接收。     

一种用于高频超声探头的扫描电机及控制系统

对于以体表器官为主要应用对象的甚高频超声来说,扇扫方式下超声对组织的入射角在整个成像平面上分布极不均匀,会导致图像边缘部分的成像质量严重下降问题。文中提出了一种侧面输出的音圈电机及其伺服控制系统,用于高频超声探头的线性扫描。伺服系统采用STM32F103作为主控芯片,光电编码器作为位置传感器,同时使用PD算法对驱动电压进行PWM调节。系统仿真和实验选择了适当的控制参数,实验结果表明,该电机及其控制系统具有结构简单、精度高的优点,符合超声成像的要求。     

压电超声换能器的应用与发展

压电换能器是超声技术的主要部件，其种类多，用途及发展前景广。该文回顾了超声换能器的发展历程，概括总结了压电超声换能器的分类和应用，分析了压电超声换能器的发展趋势。大功率、低压驱动、高频、薄膜化、微型化、集成化是当前的发展方向。     

皮肤囊肿成像用高频超声换能器及扫描方法

高频超声成像具有几十微米级的纵向分辨率,适用于皮肤等人体组织的微结构成像。该文针对皮肤囊肿等凸形的人体组织内部微结构,提出了一种适用于凸形组织的非接触式弧形超声扫描成像方法,设计并制备了一款41.5 MHz的高频超声换能器。首先采用脉冲回波法对其性能进行系统表征,然后设计了凸形旋转扫描成像装置,并对凸形皮肤囊肿模型进行扫描、滤波、补偿等信号采集和处理,最终实现了高频超声成像。结果表明,此方法所用换能器纵向分辨率为50μm,能够对皮肤囊肿模型内部精细结构进行成像,这将促进相关临床医学和超声成像技术的发展。     

高频波形发生器在超声智能损伤诊断仪中的应用

介绍美国MAXIM公司生产的高频精密函数发生器MAX038的特性、内部结构及其在火灾后建筑构件超声智能损伤诊断仪中的应用。     

杆式行波超声电机紧固力的实验研究

以提高一种杆式行波型超声电机性能为目标，对电机定子的结构进行了介绍，强调了定子的紧固力对压电陶瓷及电机本身性能的重要性。介绍一种电机定子紧固力的间接加载方法和PSV-300F-B型高频扫描激光测振系统工作原理及其使用方法。通过实验，得出电机定子的紧固力与定子的一阶弯曲共振频率、工作端面的最大振幅及其振动速度的关系。经过权衡多方面因素，确定本电机的最佳紧固力约为3900N，此时压电陶瓷片承受的压应力为21．3MPa。     

基于小波变换与模糊理论的医学超声图像增强与去噪方法研究

医学超声图像的增强与去噪一直是医学图像处理的重要课题,针对传统超声图像增强处理算法的不足,本文提出一种基于小波分析理论和模糊理论的超声图像增强与去噪算法,首先对医学超声图像进行对数变换,将乘性噪声转换成加性噪声;然后再对超声图像进行多尺度小波变换,得到图像的高频和低频小波系数;再对低频系数进行模糊域增强,对高频系数进行小波软阈值去噪;最后通过小波重构得到增强后的图像。实验证明,该算法能有效增强超声图像的视觉效果,去除噪声,具有一定的应用价值和意义。     

压电超声换能器的电端匹配电路及其分析

本文分析了压电超声换能器的几种匹配电路及其匹配原理,推出了超声频电发生器与换能器之间的理想匹配条件,研究了电端匹配电路对换能器的谐振频率及其有效机电耦合系数的影响,所得结论为压电超声换能器匹配电路的设计提供了一定的理论依据。     

夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计

对夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计进行了探讨，分析了一种压电陶瓷中间带有厚电极的夹心式换能器的频率特性及其机电转换性能，得出了金属厚电极的几何尺寸对换能器振动性能的影响，探讨了换能器中压电陶瓷片的位置和几何尺寸对换能器的共振频率、反共振频率和有效机电耦合系效的影响，并得出了一些有利于夹心式换能器优化设计的结论。     

超声洁牙器压电陶瓷换能器的研制

首先对超声洁牙器用压电陶瓷换能器的结构设计作了论术并进行了计算，接着介绍了包括陶瓷换能器在内的超声洁牙器的材料选择、具体组成以及性能参数。     

夹心式压电超声复频换能器的研究

对具有多个共振频率的纵向振动夹心式压电超声换能器进行了研究，该换能器由多组压电陶瓷片及金属棒组成。在一维纵向振动理论及等效电路的基础上，推出了夹心复频超声换能器的共振频率方程，设计并制作了一些复频换能器，并对换能器的共振频率、有效机耦系数和等效电阻抗等参数进行了测试。     

医学超声换能器

超声在医学上有手术、理疗和诊断用途.手术和理疗采用高功效的狭带陶瓷换能器.在诊断用途上往往需要短脉冲,并且要将换能器与负载精心地匹配.本文介绍了医学超声换能器的材料、振动模式、匹配层、衬底材料以及旁瓣问题.另外,对换能器的类型及其安全性也作了简要的说明     

一种新型柔性夹持高频超声换能器设计

为了提升高频超声换能器输出振幅与超声能量的传输效率,该文提出了一种新型柔性夹持高频超声换能器,并基于模块化设计思想,综合机电等效法、四端网络、有限元分析及柔度分析技术,系统建立了此类型高频超声换能器的设计方法,制作了换能器样机,搭建了换能器电学、动力学特性测试平台。激振实验表明,柔性夹持换能器输出端稳态振幅较传统夹持换能器提升了38.55%。换能器输出端动态振幅信号时域、频域分析结果表明,将柔性铰链机构和传统法兰夹持结构相结合,通过引入柔性转动副,柔性夹持换能器超声能量传递效率提高了5.16%。这表明柔性夹持法兰能够提升夹持结构的运动解耦能力,具有一定的应用前景。