Autoenfoque en imagen ultrasónica

Abstract

La inspección de componentes por ultrasonidos se realiza, actualmente, con sistemas de imagen phased array, versión industrial de los ecógrafos médicos. En ambos casos se utiliza un array con decenas o centenares de pequeños transductores piezoeléctricos que se controlan individualmente para enfocar y deflectar el haz ultrasónico en emisión y recepción. Pero, mientras que en medicina el array está en contacto con el cuerpo, que es flexible, en la industria se suele interponer un medio acoplante entre el array y el componente a inspeccionar. Cuando la geometría de la pieza no es plana se utiliza agua como medio acoplante, que se adapta a la forma de la pieza y proporciona un medio continuo y de baja atenuación para la transmisión del sonido. En estas condiciones existen dos medios de propagación, lo que dificulta la determinación de los retardos de enfoque por efectos de la refracción. Como en estas condiciones no existen fórmulas cerradas que faciliten su cálculo, hasta la fecha se han venido utilizando procesos iterativos computacionalmente costosos que impiden la modificación rápida del enfoque cuando varía la geometría de la pieza (por ejemplo, durante la realización de un barrido). Estas razones han impedido el desarrollo de técnicas de autoenfoque efectivas. Esta Tesis aporta tres técnicas que, junto al cálculo en tiempo real de los parámetros de enfoque y un soporte arquitectural de imagen a ultra-alta velocidad, están entre las primeras aproximaciones reales para solucionar el problema del autoenfoque en imagen ultrasónica. De hecho, una de ellas (AUTOFOCUS) ha sido patentada y transferida a la industria, que la comercializa en equipos phased array con esta capacidad. La memoria describe las motivaciones, fundamentos, aproximaciones conocidas al problema así como las dificultades y las soluciones investigadas. Una segunda parte incluye las publicaciones más relevantes donde se han comunicado los resultados, contrastando los teóricamente esperados con los experimentalmente obtenidos.