Page 57 - 2024中国无损检测年度报告

3.4 脑组织双模态光弹性成像检测方法与关键技术
立足脑科学领域国际科学前沿，面向临床上
对脑组织弹性原位、非接触、高分辨率检测与成
像的迫切需求，提出脑组织受激布里渊散射非均
匀光栅模型和光损伤模型，解决光散射受激阈值、
损伤阈值等基础科学问题；提出脑组织后向受激
布里渊散射检测方法，实现纵向模量的亚微米级
(b) 高分辨率瑞利 - 布里渊散射激光雷达 空间分辨率、MHz 频谱精度（MPa 级纵向模量
精度）三维检测与成像；提出空气耦合超声激励
光学相干弹性成像技术，可实现完全非接触、微
米级空间分辨率、0.1 kPa 级剪切模量精度快速
三维检测与成像。融合受激布里渊散射与空耦超
声激励光学相干层析双模态检测技术并研制相应
原理样机，突破活体脑组织光弹性检测与成像的
关键技术瓶颈，实现脑组织弹性模量的原位、非
接触、高分辨检测与成像，为临床脑科疾病早期
诊断提供新的科学依据及关键技术支撑。图 4 所
(c) 大气痕量成分监测仪
示为布里渊光栅理论模型及脑组织弹性检测系统。
图 2 大气环境参数和痕量成分监测设备
3.3 激光散斑无损检测仪

研制的激光散斑无损检测仪，其核心的关键
零部件和算法均完全自主研发，且完全国产化。
开发的仪器引入了高精密阶梯波与方波同步驱动
控制单元，消除了相机曝光时间误差引起的采集
不确定度，实现了相位图的高精度稳定成像；创
图 4 布里渊光栅理论模型及脑组织弹性检测系统
新提出单帧相位图高质量实时重建方法，结合相
3.5 弱磁信号感知测量技术与应用
位并行重建技术，实现了相位的快速实时重建；
开发了一种地磁场环境下基于弱磁信号测量
提出了检测系统精确标定以及基于深度学习的缺
的无损检测技术，开展了基于弱磁信号感知和测
陷智能识别与定量分析方法，实现了缺陷的自动
量的无损检测机理和方法研究。进行了宏观缺陷、
识别与定量测量。
疲劳损伤等损伤形式的试验研究，得到了多种材
研制的仪器具有高集成化，智能化，高质量、
料的磁特征、微观结构与机械损伤之间的关联，
高稳定性成像能力；可实时全场检测，成像帧率
阐述了不同磁特性材料的弱磁信号异常特征变化
达 25fps；图像分辨率大于 800 像素；具有缺陷
的机理。基于马氏体相变动力学与应力磁化理论，
智能识别，精确测量定位功能；可实现远程控制，
创新性地构建奥氏体不锈钢应力-磁化定量模型，
传输距离达数百米；可定制多种模式加载体系，
揭示应力集中诱导磁畴定向排列的弱磁化机理，
以及自动化检测系统。图 3 所示为激光散斑检测
实现缺陷区域磁异常的理论溯源；设计双线圈式
设备及检测应用示例。
差分测磁传感装置对混叠应力条件下的缺陷磁异
常特征进行提取，提出“盲源分离 - 支持向量机”
协同创新算法，从背景噪声、应力集中中分离出
缺陷产生的磁异常，用参数优化的支持向量机算
法对缺陷进行分类和定量评价。基于关节机器人
和空间定位技术，创新性地提出多参数模型及旋
图 3 激光散斑检测设备及检测应用示例
转轴标定方法，有效提升了关节臂机器人的精准

49