2014,50(14)
1 引言
利用超声脉冲回波进行无损探伤是工业无损检测
和生物医学工程研究中的一个重要手段,该方法主要通
过换能器发射声脉冲照射目标,接收目标的反向散射回
波来完成对目标的探测。这种方法的主要目的是,通过
对目标回波的分析,确定反射目标的物理特性,如几何
形状、尺寸以及传输路径上的各种信息
[1]
。在实际中,要
想从回波中得到理想的、有实用价值的信息,就离不开
对目标回波的正确分析和认识。所以精确快速的超声
回波参数估计对超声无损检测至关重要。
为了获得超声回波参数的精确估计,首先要建立一
个科学合理的超声回波模型。1996 年,Demirli 首次提
出了超声目标回波的非线性模型
[2]
。研究表明,利用非
线性模型对超声目标回波参数进行估计,可以获得更高
基于人工蜂群算法的超声回波参数估计
周京华,张小凤,张光斌
ZHOU Jinghua, ZHANG Xiaofeng, ZHANG G uangbin
陕西师范大学 物理学与信息技术学院 陕西省超声学重点实验室,西安 710062
Ultrasonic Key Laboratory of Shaanxi Province, College of P hysics and Information Technology, Shaanxi Normal University,
Xi’a n 710062, China
ZHOU Jinghua, ZHANG Xiaofeng, ZHANG Guangbin. Artificial bee colony algorithm for parameter estimation
of ultrasonic echo. Computer Engineering and Applications, 2014, 50(14):189-193.
Abstract:This paper proposes a paramet er estimation method for nonline ar Gaussian model of ultrasonic echo based on
artificial bee co lony algorithm, which is applied to solve combinatorial optimization problems and continuous optimiza-
tion problems. It gives the basic steps of the algorithm, and simulates the performance of th e algorithm in different initial
conditions. Simulation results show that, the estimation accuracy of the algorithm is independent of the initial value selec-
tion. And it not only can successfully estimate the various parameters of the ultras onic echo, but also can achieve the opti-
mal sol ution in the global scope. Compared with ant colony optim ization that applied to ultrasonic echo parameter estima-
tion, the algorithm has the advantages of fast convergenc e speed, short ru nning time, robustness, real-time processing.
Key words:artificial bee colony algorithm; swarm intelligence; global optimiza tion; ultrasonic echo; ultr asonic testing
摘 要:将适用于求解组合优化问题和连续优化问题的人工蜂群算法运用于超声回波的非线性高斯模型,提出了一
种基于人工蜂群算法的超声回波参数估计新方法,给出了算法的基本步骤,并在不同初始条件下对算法的性能进行
了仿真。仿真结果表明,该算法的估计精度与初始值的选择无关,不仅能成功估计出超声回波模型的各个参数,而
且可在全局范围内取得最优解,与超声回波参数估计的蚂蚁算法相比,该算法具有收敛速度快,运行时间短,鲁棒性
好,可进行实时处理的优点。
关键词:人工蜂群算法;群体智能;全局优化;超声回波;超声检测
文献标志码:A 中图分类号:TP18 ;TN912.16 do i:10.3778/j.issn.1002-8331.1211-0254
⦾信号处理⦾
基金项目:陕西省自然科学基金(No.2012JM1013);西安市科技计划项目(No.C XY1206(7));中央高校基本科研业务费专项资金
资助(No.GK2011020 26)。
作者简介:周京华(1987—),男,硕士研究生,主要研究领域为数字信号处理;张小凤(1971—),女,通讯作者,博士,副教授,主要
研究领域为声信号处理、声学检测;张光斌(1971—),男,博士,副教授,主要研究领域为高功率超声、声信号处理。
E-mail:xiaofeng zhang71@snnu.edu.c n
收稿日期:2012-11-2 1 修回日期:2013-03-15 文章编号:1002-8331(2 014)14-0189-05
CNKI网络优先出版:2013-04-10, http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2127.TP.2013 0410.1554.008.html
C omputer Engineering and Applications 计算机工程与应用
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