1.1相关技术说明

合成孔径聚焦技术（Synthetic Aperture Focusing Technique，SAFT）是超声成像技术中的一种，其算法的思路采用超声阵列置于检测物体上，通过模拟大孔径探头对检测物进行检测。声场在成像场域的分布称为波束形成（Beam Forming），波束形成是超声成像技术中关键的步骤，它决定最后的超声成像质量，波束形成将接收的回波信号以延时、求和、加权等方法进行处理，合成孔径超声阵列成像在波束形成的过程中主要采用延时叠加算法（Delay and Sum，DAS）延时，称为时域合成孔径技术。为了增加波束形成系统的性能，通过一些波束控制方法以进行提高，波束控制的方法主要包括聚焦、幅度变迹和动态孔径，利用合成孔径技术结合波束控制方法可以有效提高波束形成的效果，从而提高图像的最终成像质量。

1.2技术难题及攻关方向

合成孔径超声阵列成像技术在一定程度上解决了超声分辨率问题，但该技术是对扫描数据的存储和后期数据处理，需要尽可能的利用所采集的数据信息、降低噪声、提高分辨率，因此计算数据量庞大，实时性不易实现，为了改善这方面的问题，可以分别从合成孔径波束形成算法和AI结合两个领域进行技术创新。

在目前的合成孔径超声阵列成像技术中，波束形成主要采用延时叠加算法，该算法会涉及到大量计算，影响成像效率。因此可以采用频域超声合成孔径技术，即相位迁移法，该方法对于回波信号采用快速傅里叶变化，然后用角谱法对频域声场重建，最后用反傅里叶变化得到高分辨率图像，可以有效减低计算时间，成像效率得到提升。

同时对于超声成像的图像部分，可以与AI算法进行结合，首先可以在信号聚焦成像前后通过对合成孔径形成的图像采用双边滤波等方法对图像进行降噪和边缘处理，同时在满足检测结果实时性的情况下，结合YOLOV5或者CNN网络模型对超声图像进行分析，实现对超声图像内部缺陷的可靠识别和异常特征的智能判别。

1.3技术指标参数

对于合成孔径超声成像的技术指标中，空间分辨率表示超声成像系统在检测区域分辨两个相邻目标的最小间距，反映超声检测的广度和深度；时间分辨率指相邻两幅图像的成像时间间隔，以此来反映超声检测的实时成像能力；对比度分辨率即图像对比度，用于衡量超声成像后的质量效果。

宁德思客琦2023年营业收入75682万元，研发经费4931万元，研发占比6.5%。公司目前有研发人员300多人，主要集中在软件工程、机器视觉、激光焊接技术、机械设计等方向。通过上千个智能装备系统集成项目的研发和生产，基于对力学、光学、计算机科学、拓扑学、逻辑学等基础学科的研究和理解，实现了对上述领域基础技术和关键技术的突破，形成了等模组焊接装夹技术、温升固化技术、Xray无损检测技术、激光焊接技术、机器视觉3D检测智能处理技术、基于人工智能技术的视觉缺陷检测技术等诸多核心技术。

公司通过在技术上的不断创新和积累，形成了自身的核心技术及较多的知识产权，共拥有已授权专利210项，其中发明专利18项，计算机软件著作权50项。 

  3.1预期应用场景

合成孔径超声阵列成像作为超声检测中的一项关键技术，在许多领域都具有应用，比如在航空和建筑领域中，可用于检测飞机和建筑物内部的缺陷，如裂纹、氧化等问题；在工业的无损检测中，可对金属、非金属以及复合材料等多种试件进行检测；同时还可以应用于探地雷达、医疗等领域。

3.2技术突破及问题解决

目前超声无损检测行业中存在成像质量较差的问题，而合成孔径超声阵列成像的成像效果较好，但实时性欠佳，因此可以在算法上进行改进以提升检测速度，在其原有的高分辨率成像的同时实现实时性，可以有效提高工业无损检测效率；同时结合AI技术针对合成孔径超声成像的缺陷类图片实现智能判别，用机器实现缺陷判断和分类，有效降低人工成本。

3.3经济社会生态效益

在经济效益上，目前超声无损检测全球市场规模在2022年已达39.3亿美元，同时在市场占比上，中日韩占比约为全球市场容量的24.2%，具有极大的上升潜力，同时国内无损检测设备进口额从17年到22年逐年上升，国产进口替代市场空间广阔。在社会效益上，超声阵列成像通过应用在工业无损检测中，可以带动相关产业的发展，扩展就业领域并增加就业机会，同时在医疗上的应用可以推动医疗技术进步并提升医疗的服务质量。

应征方应具备至少3年的工业检测类型设备的项目经验，有较为成熟的服务行业头部客户的项目经历。提供的超声阵列成像工业缺陷类检测设备需具备产业化能力，性能稳定，成像效果清晰可靠。检测指标需国内同类产品第一位置。项目前半年完成打样，后半年消化公关检测类指标达到客户要求。1年之内具备量产能力。本公司承担所有研发费用，所有知识产权成果归属宁德思客琦智能装备有限公司。