仪器仪表学报

2014年10期

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采用椭圆算法和Canny算子的超声TOF估计方法

李鹏;蔡玉雷;陈金立

椭圆算法被用于测量超声回波信号的渡越时间(TOF),以便估计目标的距离。然而,椭圆算法是将估计出的椭圆长轴位置对应的时间点作为TOF值,估计的目标距离值与实际距离值仍有一定误差。为了进一步提高椭圆算法的TOF估计精确度,将Canny边缘检测引入到椭圆算法中,结合回波脉冲包络的特征形成一种新的超声TOF估计方法。首先利用边缘检测算子提取出近似椭圆形的回波脉冲包络的边界,然后根据边界上点对应的信号幅度用差分方法搜索除起始点以外的梯度最大值位置对应的时间确定为TOF值。实验结果表明:改进后的椭圆算法测量绝对误差可以控制在1.5 mm以内,较传统方法相比至少提高0.5 mm。而相对误差达到0.2%,较传统方法提高了30%。改进后的椭圆算法的应用使得测量的准确性和可靠性均得到了明显提升。 (共7页)
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