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Plane Wave Imaging through Interfaces

ultrasound imaging
phased array
total focusing method - TFM
plane wave imaging
Evaluación No Destructiva
Guillermo Cosarinsky, Jorge Fernandez-Cruza and Jorge Camacho
Sensors 2021, 21(15), 4967
https://doi.org/10.3390/s21154967

Plane Wave Imaging (PWI) has been recently proposed for fast ultrasound inspections in the Non-Destructive-Testing (NDT) field. By using a single (or a reduced number) of plane wave emissions and parallel beamforming in reception, frame rates of hundreds to thousands of images per second can be achieved without significant image quality losses with regard to the Total Focusing Method (TFM) or Phased Array (PA). This work addresses the problem of applying PWI in the presence of arbitrarily shaped interfaces, which is a common problem in NDT. First, the mathematical formulation for generating a plane wave inside a component of arbitrary geometry is given, and the characteristics of the resultant acoustic field are analyzed by simulation, showing plane wavefronts with non-uniform amplitude. Then, an imaging strategy is proposed, accounting for this amplitude effect. Finally, the proposed method is experimentally validated, and its application limits are discussed.

Funding

This research is supported by the project RTI2018-099118-A-I00 founded by MCIU/AEI/FEDER, UE.and the fellowships PTQ-17-09089 and PRE2019-088602 of the Spanish Ministry of Science and Innovation.

GSTU

proyecto/s relacionado/s

  • Autoenfoque en imagen ultrasónica tridimensional
    Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020, Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad (AEI)
Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)
  • GAA: Grupo de Acústica ambiental
  • G CARMA: Grupo de Caracterización de materiales mediante evaluación no destructiva
  • ULAB: Ultrasonidos para el análisis de líquidos y bioingeniería
Departamento de Tecnologías de la Información y Las Comunicaciones (DTIC)
  • GiCP: Grupo de investigación en Ciberseguridad y Protección de la Privacidad
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  • PSUM: Grupo de Procesamiento de Señal en sistemas Ultrasónicos Multicanal
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  • GSTU: Grupo de Sistemas y tecnologías ultrasónicas
  • NoySI: Grupo de Nanosensores y Sistemas Inteligentes
  • RESULT: Resonadores ultrasónicos para cavitación y micromanipulación
  • SENSAVAN: Grupo de Tecnología de Sensores Avanzados
  • QE: Electrónica Cuántica
Laboratorios
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