作为无损探测成本最低的手段之一,超声层析技术可以用图像的方式精确完整地反映层析面上检测体内部质量,较传统方法有明显的优点,因而成为一种独特有效的无损检测手段。但目前该技术还处于应用的研究阶段,研究水平还比较低。 成像算法是层析成像的关键技术之一。目前,奇异值分解法(SVD)是公认的适用于病态方程组的方法。本文通过数值模拟显示,在有限观测角或数据缺失较大的情况下,相对于奇异值分解法,联合迭代法(SIRT)因为能利用先验信息,而能得到更满意的结果。 本文通过数值模拟,对直射线追踪法、矩形网格三点扰动法和线性插值法(LTI)三种射线追踪方法的效果进行比较。结果显示,LTI 是一种有效的射线追踪方法,能追踪到最短路径,更符合真实情况,适合复杂对象的层析成像;矩形网格三点扰动法的效果介于 LTI 法和直射线追踪法之间,但在波速分布变化不太大的情况下,用较少的计算时间就能达到与 LTI 法几乎同样的精度。 最后,本文通过对数值模型和工程实例进行计算,分别采用三种射线追踪方法反演成像,结果表明,基于曲射线追踪方法图像重建结果具有更好的效果。