1.一种混杂颗粒两相流形貌与场分布同步重建方法,其特征在于,所述同步重建方法包括:获取混杂颗粒两相流的超声信号投影数据;
确定所述超声信号投影数据对应的换能器阵列的网格图像;
分别确定所述换能器阵列中各超声投影路径在所述网格图像中的敏感区间;
基于所述超声信号投影数据,确定各所述敏感区间内各网格的权重值;
基于所述敏感区间内各网格的权重值,对所述网格图像进行重建,得到所述混杂颗粒两相流对应的形貌与场分布图像;
所述获取混杂颗粒两相流的超声信号投影数据,包括:采集并处理所述混杂颗粒两相流中的背景相的超声信号幅值;
基于所述背景相的超声信号幅值,对所述混杂颗粒两相流中的混杂颗粒进行超声信号采集和预处理,得到各所述超声投影路径上的超声信号值;
所述混杂颗粒两相流中,各所述超声投影路径上的超声信号值表示为公式1:公式1;
其中, 表示超声投影路径Tx‑Ry上的超声信号值, 表示超声投影路径Tx‑Ry上背景相的超声信号幅值, 表示超声投影路径Tx‑Ry上小颗粒分散系中的超声透射衰减信号幅值, 表示声透射系数,Tx表示序号为x的超声发射点,Ry表示序号为y的超声接收点;
声透射系数 表示为公式2:
公式2;
其中, 表示超声波入射角, 表示超声波折射角, 表示大颗粒的声阻抗, 表示背景相的声阻抗;
所述基于所述超声信号投影数据,确定各所述敏感区间内各网格的权重值,包括:若超声信号值 取值为0,则将超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的所述敏感区间内的所有网格的权重值均设置为第一权重值;
若超声信号值 取值为 ,则将超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的所述敏感区间内各网格的权重值设置为利用线性反投影法确定的第二权重值;
若超声信号值 取值为1,则将超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的所述敏感区间内的所有网格的权重值均设置为第三权重值;
其中,所述第一权重值小于所述第三权重值,且所述第三权重值小于等于超声信号值取值为 时各网格对应的所述第二权重值中的最小值;
所述利用线性反投影法确定的第二权重值包括根据线性方程组 确定的第二权重值,其中, 表示敏感系数矩阵, 表示超声信号值矩阵, 表示所述网格图像中的所有网格分别对应的所述第二权重值组成的矩阵;
超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的敏感区间包括第一超声发射间隔中点Tx‑0.5、第二超声发射间隔中点Tx+0.5以及超声接收点Ry的前一个超声接收点Ry‑1、超声接收点Ry的后一个超声接收点Ry+1组成的梯形区域,其中,第一超声发射间隔中点Tx‑0.5为超声发射点Tx与其前一个超声发射点Tx‑1的间隔中点,第二超声发射间隔中点Tx+0.5为超声发射点Tx与其后一个超声发射点Tx+1的间隔中点。
2.根据权利要求1所述的同步重建方法,其特征在于,所述基于所述敏感区间内各网格的权重值,对所述网格图像进行重建,得到所述混杂颗粒两相流对应的形貌与场分布图像,包括:将各所述超声投影路径分别对应的所述敏感区间内的各网格的权重值按照其所在位置对应相加,得到所述网格图像中各网格分别对应的权重累加值;
将所述网格图像中各网格分别对应的所述权重累加值转换为对应的像素值,得到所述形貌与场分布图像。
3.一种混杂颗粒两相流形貌与场分布同步重建系统,其特征在于,所述同步重建系统包括:获取模块,用于获取混杂颗粒两相流的超声信号投影数据;
第一确定模块,用于确定所述超声信号投影数据对应的换能器阵列的网格图像;
第二确定模块,用于分别确定所述换能器阵列中各超声投影路径在所述网格图像中的敏感区间;
第三确定模块,用于基于所述超声信号投影数据,确定各所述敏感区间内各网格的权重值;
重建模块,用于基于所述敏感区间内各网格的权重值,对所述网格图像进行重建,得到所述混杂颗粒两相流对应的形貌与场分布图像;
所述获取混杂颗粒两相流的超声信号投影数据,包括:采集并处理所述混杂颗粒两相流中的背景相的超声信号幅值;
基于所述背景相的超声信号幅值,对所述混杂颗粒两相流中的混杂颗粒进行超声信号采集和预处理,得到各所述超声投影路径上的超声信号值;
所述混杂颗粒两相流中,各所述超声投影路径上的超声信号值表示为公式1:公式1;
其中, 表示超声投影路径Tx‑Ry上的超声信号值, 表示超声投影路径Tx‑Ry上背景相的超声信号幅值, 表示超声投影路径Tx‑Ry上小颗粒分散系中的超声透射衰减信号幅值, 表示声透射系数,Tx表示序号为x的超声发射点,Ry表示序号为y的超声接收点;
声透射系数 表示为公式2:
公式2;
其中, 表示超声波入射角, 表示超声波折射角, 表示大颗粒的声阻抗, 表示背景相的声阻抗;
所述基于所述超声信号投影数据,确定各所述敏感区间内各网格的权重值,包括:若超声信号值 取值为0,则将超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的所述敏感区间内的所有网格的权重值均设置为第一权重值;
若超声信号值 取值为 ,则将超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的所述敏感区间内各网格的权重值设置为利用线性反投影法确定的第二权重值;
若超声信号值 取值为1,则将超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的所述敏感区间内的所有网格的权重值均设置为第三权重值;
其中,所述第一权重值小于所述第三权重值,且所述第三权重值小于等于超声信号值取值为 时各网格对应的所述第二权重值中的最小值;
所述利用线性反投影法确定的第二权重值包括根据线性方程组 确定的第二权重值,其中, 表示敏感系数矩阵, 表示超声信号值矩阵, 表示所述网格图像中的所有网格分别对应的所述第二权重值组成的矩阵;
超声投影路径Tx‑Ry在所述网格图像中的敏感区间包括第一超声发射间隔中点Tx‑0.5、第二超声发射间隔中点Tx+0.5以及超声接收点Ry的前一个超声接收点Ry‑1、超声接收点Ry的后一个超声接收点Ry+1组成的梯形区域,其中,第一超声发射间隔中点Tx‑0.5为超声发射点Tx与其前一个超声发射点Tx‑1的间隔中点,第二超声发射间隔中点Tx+0.5为超声发射点Tx与其后一个超声发射点Tx+1的间隔中点。
4.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1或2所述的混杂颗粒两相流形貌与场分布同步重建方法。