1.一种融合有限元分析法的超声波三维快速重建方法,其特征在于,包括以下步骤:以超声波点阵所在的平面为x ‑ y平面建立笛卡尔坐标系;
对所需要扫描的空间域进行网格化,将需要扫描的空间划分为多个子空间;
在已进行网格划分的扫描空间中,利用M×N的超声波点阵分别对物体的主视图、仰视图、左视图、右视图、俯视图、后视图进行数据的采集;具体包括以下步骤:获取在M×N的超声波点阵建立的笛卡尔坐标系x ‑ y平面中两个相邻的点投影在x轴上的距离为LM、y轴上的距离为LN;
分析每个空间位置超声波的衰减率、传播时间,粗略构建待测物体的大致轮廓;
以x轴和y轴上超声波点的距离为约束,在待测求解域内,确定每个子域节点的位置;
根据获取的子域节点,将待重建物体划分为形状大体相同、子域相互连接的六面体单元网格;
针对每个视图的超声波点阵,进行改进型三维三次样条插值,获得该视图的三维曲面;
改进型三维三次样条插值包括:
获取进行网络化剖分得到的六面体单元网格以及传感器阵列所采集的感知信息,包括位置、传播时间以及衰减率;
根据待测物体中每个节点处及其相邻子域处的空间感知信息以及先验物理参量建立约束条件;
在待测物体中每个节点处提取三个不同方向上、每个六面体网格单元中的超声波传播速度以及衰减率;
构建并且求解有关插值节点变量的线性方程组,在空间上获取平滑的空间子模型函数,即六个视图的三维曲面;
将物体各个视图的三维曲面进行拼接,获得物体的三维模型。
2.根据权利要求1所述的一种融合有限元分析法的超声波三维快速重建方法,其特征在于,基于超声波换能器相互间获取能量与传播时间的差值,去除传播时间相似、衰减率近乎为零的子空间,粗略构建待测物体轮廓。
3.一种融合有限元分析法的超声波三维快速分析方法,其特征在于,根据权利要求1 2~所述任一方法进行物体重建,基于重建时相同的空间网格,对待测物体的任意边界位置施加外部信号,获得时空耦合的全局响应特征,完成分析。