The Enhancement of the Acoustic Image by Combining Bases of Support for SFR (Spatial Frequency Response)

공간주파수응답의 기저대역 확장에 의한 초음파영상의 개선

  • 송대건 (경원전문대학 전자정보과) ;
  • 오동인 (경희대학교 한방시스템공학과) ;
  • 김현 (부천대학 컴퓨터제어과) ;
  • 전계석 (경희대학교 전자공학과)
  • Published : 2003.07.01

Abstract

In this paper, we have studied the enhancement of the acoustic image by combining bases of support for SFR (Spatial Frequency Response) taken at multi-frequencies. The scanning acoustic microscope system have been constructed using the quadrature detector that is able to measure the amplitude and phase of the reflected signal simultaneously. Both real and quadrature components of reflected signal have been acquired at 4.4 ㎒ to 5.6 ㎒ reliably and accurately. In this experimental result, better depth resolution can be obtained by numerically combining images taken at several different frequencies. Image intensity have been better about 3.4 times at multi-frequency than one at a single frequency.

항공전자산업이나 반도체 산업분야에서 제품에 대한 품질관리와 안정성 확보 및 생산공정의 경비절감이라는 차원에서 초음파현미경이 사용되고 있다. 기존의 초음파현미경은 음향렌즈의 단일 특성주파수에서만 영상을 획득함으로써 깊이방향의 영상분해능이 결정되어졌다. 본 연구에서는 음향렌즈의 대역폭 내에서 동작주파수를 변화시키면서 K/sub z/방향성분의 지연을 일으켜 K/sub z/ 방향의 대역폭을 증가시키므로 깊이 분해능이 향상됨을 보였다. 실험에서는 내부의 홀을 갖는 시료와 깊은 홈을 갖는 시료에 대해 다중주파수 (4.4 ㎒∼5.6㎒)를 적용한 결과, 영상강도의 변화가 단일 주파수인 경우 10%이내로 변화하였으나 다중주파수의 경우 50%로 나타났다 한편 결함의 깊이가 다른 고체 내부의 결함에 대한초음파 영상의 복원시, 진폭의 경우에는 단일 주파수를 사용한 경우 결함의 형태는 나타났으나 깊이 정보는 알 수 없었고 다중 주파수를 사용한 경우 깊이에 따라 다른 영상 강도를 나타내며 출력되었다. 따라서 초음파 현미경에서 다중주파수를 사용할 경우, 깊이방향으로 더 좋은 영상분해능을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation 6A D.O.Thompson(ed.);D.E.Chimenti(ed.)
  2. Nondestructive Testing Handbook Ⅱ R.C.McMaster
  3. Acoustic Waves G.S.Kino
  4. G. L. Report (2973) The design of efficient broadband ultrasonic transducers J.D.Fraser
  5. Signal and System A.V.Oppenheim
  6. Introduction to Fourier Optics J.W.Goodman
  7. Acoustic Microscopy A.Briggs
  8. Fundamentals of Light Microscopy M.Spencer
  9. Ph. D. dissertation Acoustic Rellection Microscope A.Atalar
  10. 경희대학교 박사학위논문 음향현미경의 특성해석과 고체표면 및 내부영상 검출 문건
  11. Proc. IEEE v.67 no.4 Acoustic microscopy-1979 L.W.Kessler;D.E.Yuhas https://doi.org/10.1109/PROC.1979.11281
  12. 경희대학교 박사학위논문 Small aperture형 초음파현미경 시스템의 구성 및 성능해석 고대식