RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Управление большими системами // Архив

УБС, 2024, выпуск 112, страницы 294–309 (Mi ubs1250)

Программы и системы моделирования объектов, средств и систем управления

Калибровка большого массива ультразвуковых сенсоров

О. Н. Граничинa, О. А. Граничинаb, С. А. Трофимовa, П. С. Щербаковc

a Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
b Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург
c ФГБУН Институт проблем управления РАН, Москва; Московский физико-технический институт, Долгопрудный

Аннотация: Предлагается метод калибровки плоского кругового массива сенсоров для ультразвуковой медицинской томографии, позволяющий оценивать координаты сенсоров и задержки приема/передачи сигналов. Он основан на модели распространения ультразвуковых волн и использует триангуляцию для оптимизации параметров модели. На каждой итерации метода оценки координат и задержек пересчитываются отдельно друг от друга путем решения систем линейных уравнений малой размерности. Моделирование на искусственно сгенерированных данных показало высокую эффективность и точность предложенного подхода. Метод устойчив к шумам и способен работать в различных условиях, включая неидеальность модели распространения ультразвуковых волн. Предложенная процедура калибровки может быть легко масштабирована на большие размеры массива, что актуально при практической реализации систем ультразвуковой томографии. Представляется, что разработанный подход позволит повысить точность результатов ультразвуковой томографии при работе на реальных данных, что делает его ценным инструментом для широкого спектра применений, таких как медицинская диагностика и робототехника.

Ключевые слова: ультразвуковая томография, плоский круговой массив сенсоров, идентификация параметров модели, триангуляция, системы большой размерности.

УДК: 519.7
ББК: 22.18

Поступила в редакцию: 6 июня 2024 г.
Опубликована: 30 ноября 2024 г.

DOI: 10.25728/ubs.2024.112.14



© МИАН, 2025