In ultrasonic non-destructive testing, array and matrix transducers are being employed for applications that require in-field steerability or which benefit from a higher number of insonification angles. Having many transmit channels, on the other hand, increases the measurement time and renders the use of array transducers unfeasible for many applications. In the literature, methods for reducing the number of required channels compared to the full matrix capture scheme have been proposed. Conventionally, these are based on choosing the aperture that is as wide as possible. In this publication, we investigate a scenario from the field of pipe inspection, where cracks have to be detected in specific areas near the weld. Consequently, the width of the aperture has to be chosen according to the region of interest at hand. On the basis of ray-tracing simulations which incorporate a model of the transducer directivity and beam spread at the interface, we derive application specific measures of the energy distribution over the array configuration for given regions of interest. These are used to determine feasible subsampling schemes. For the given scenario, the validity/quality of the derived subsampling schemes are compared on the basis of reconstructions using the conventional total focusing method as well as sparsity driven-reconstructions using the Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm. The results can be used to effectively improve the measurement time for the given application without notable loss in defect detectability.

中文翻译：

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管道检测中全矩阵捕获测量的局部最优二次采样策略

在超声非破坏性测试中，阵列和矩阵换能器被用于需要现场可操纵性或受益于更大数量的声化角度的应用中。另一方面，具有许多发射通道会增加测量时间，并使阵列换能器的使用不适用于许多应用。在文献中，已经提出了与全矩阵捕获方案相比减少所需信道数量的方法。传统上，这些是基于选择尽可能宽的光圈。在本出版物中，我们研究了管道检查领域中的一种情况，其中必须在焊缝附近的特定区域中检测到裂纹。因此，必须根据手边的感兴趣区域选择孔的宽度。在结合了换能器方向性和界面处光束扩散模型的光线跟踪模拟的基础上，我们针对给定的关注区域推导了阵列配置上能量分布的特定应用测量。这些用于确定可行的二次采样方案。对于给定的情况，在使用常规总聚焦方法进行重构以及使用快速迭代收缩阈值算法进行稀疏驱动重构的基础上，对导出子采样方案的有效性/质量进行了比较。结果可用于有效改善给定应用的测量时间，而不会明显降低缺陷的可检测性。我们针对给定的感兴趣区域推导了阵列配置中能量分布的特定于应用的测量方法。这些用于确定可行的二次采样方案。对于给定的情况，在使用常规总聚焦方法进行重构以及使用快速迭代收缩阈值算法进行稀疏驱动重构的基础上，对导出子采样方案的有效性/质量进行了比较。结果可用于有效改善给定应用的测量时间，而不会明显降低缺陷的可检测性。我们针对给定的感兴趣区域推导了阵列配置中能量分布的特定于应用的测量方法。这些用于确定可行的二次采样方案。对于给定的情况，在使用常规总聚焦方法进行重构以及使用快速迭代收缩阈值算法进行稀疏驱动重构的基础上，对导出子采样方案的有效性/质量进行了比较。结果可用于有效改善给定应用的测量时间，而不会明显降低缺陷的可检测性。在使用常规总聚焦方法进行重构以及使用快速迭代收缩阈值算法进行稀疏驱动重构的基础上，对导出的子采样方案的有效性/质量进行了比较。结果可用于有效改善给定应用的测量时间，而不会明显降低缺陷的可检测性。在使用常规总聚焦方法进行重构以及使用快速迭代收缩阈值算法进行稀疏驱动重构的基础上，对导出的子采样方案的有效性/质量进行了比较。结果可用于有效改善给定应用的测量时间，而不会明显降低缺陷的可检测性。