Исследование признаков движения поверхности

УДК 534.222

В. А. Воронин, Н.С. Картамышева

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ДВИЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

Задача исследования признаков движения поверхности возникла при попытке анализировать изменение внутричерепного давления по изменению размера черепа. Ранее была разработана математическая модель рассеяния плоской акустической волны от поверхности сложной формы и проведены численные расчеты параметров отраженной волны от разных форм отражателей [1]. В приведенной работе исследования проводились при условии отсутствия акустических помех, однако при работе диагностической системы в реальных условиях на пути акустических волн всегда появляются когерентные помехи, обусловленные наличием неоднородных слоев на пути волн (например, наличие волосяного покрова на голове человека). Для компенсации искажений, вносимых помехами, было решено использовать метод спекл-интерферометрии, предложенный в [2]. В предложенной модели рассматривается неоднородный слой, за которым находится объект исследования. Этот объект создает отраженное поле, состоящее из двух компонент - когерентной и некогерентной. Когерентная компонента рассматривается как фон с уровнем значительно превышающем уровень отраженных сигналов. При этом необходимым условием является неизменность положения объекта и рассеивателей в течение длительного времени, а положение источника акустических волн и его перемещения точно известны. Этот метод был модифицирован и проведено численное моделирование определения глубины залегания объекта для источника звука, расположенного в дальней волновой зоны приемной антенны, при неизменном положении объекта и рассеивателей, а так же для случая, когда точечный объект движется по синусоидальному закону. Оценивая результаты численного моделирования можно отметить, что результат восстановления движения точечного объекта под слоем рассеивателей дает удовлетворительные результаты не зависимо от того, какое фазовое распределение создает объект на поверхности антенны (случайное или постоянное), а так же позволяет получать изображение движущегося объекта при наличии мешающих помех с амплитудой, превышающей амплитуду полезного сигнала.

Таким образом, для диагностики приступов эпилепсии, сопровождающихся изменением размеров черепной коробки, и при наличии рассеивающего слоя (волосы на поверхности) акустическая локация с оценкой поля отраженной волны фазовым методом и последующей обработкой методом спекл-интерферометрии позволяет получить удовлетворительные результаты.

1. Воронин В.А., Картамышева Н.С. Решение задачи определения поля отраженной волны при сложной форме поверхности // Таганрог, Известия ТРТУ. 2003, № 6.

2. Зуйкова Н. В., Кондратьева Т. В., Свет В. Д. Определение расстояния до объекта, находящегося под слоем рассеивателей звука // Акустический журнал. - 1997, том 43, №2.