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龙图腾网获悉长春理工大学申请的专利一种基于改进型均衡优化算法的相控超声聚焦优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120449609B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510947330.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于改进型均衡优化算法的相控超声聚焦优化方法是由李兴广;李洋;蔡禹健;闫超楠;孟庆东设计研发完成，并于2025-07-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于改进型均衡优化算法的相控超声聚焦优化方法在说明书摘要公布了：本发明属于超声波技术领域，尤其为一种基于改进型均衡优化算法的相控超声聚焦优化方法，算法包括：混合粒子初始化；建立延时与幅值参数库；划分目标区域；建立目标函数；设置扰动系数与生成概率；迭代式评估参数适应度并择优选择；具体流程为：基于环境信息建立多物理场仿真模型；设置仿真数据，对超声进行初步幅值和波形仿真，建立幅值参数库和延时参数库；运行改进型均衡优化算法通过混合粒子初始化智能选择幅值参数库和延时参数库中的参数，迭代仿真并择优输出；根据输出的延时和幅值参数运行仿真得到最终波形。本发明的方法可以协同超声延时参数的优化与幅值参数的分配，通过可视化超声声束仿真，提升相控超声在复杂环境下的聚焦能力。

本发明授权一种基于改进型均衡优化算法的相控超声聚焦优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进型均衡优化算法的相控超声聚焦优化方法，其特征在于：具体包括： S1：使用COMSOLMultiphysics有限元仿真软件基于声场的环境信息建立多物理场仿真模型； S2：设置超声仿真频率为1MHz，对相控阵中的阵元进行波形仿真，建立延时参数库，对完整的相控阵进行幅值仿真，建立幅值参数库； S3：利用ComsolLiveLinkforMatlab连接COMSOLMultiphysics有限元仿真软件和MATLAB，使用MATLAB运行改进型均衡优化算法进行幅值及延时参数的初始化、迭代优化和输出； 所述S3中使用MATLAB运行改进型均衡优化算法进行延时参数与幅值参数的选择与设置，具体为一种混合粒子初始化、目标函数的建立、延时与幅值参数的迭代仿真和最优延时与幅值参数输出的过程； 改进型均衡优化算法的改进具体包括： 混合粒子初始化模块，混合使用随机初始化与柯西初始化，其中随机初始化占比80％，柯西初始化占比20％，利用随机初始化与柯西初始化混合的方式在延时参数库和幅值参数库中初始化参数粒子； 目标函数模块，通过ComsolLiveLinkforMatlab获取超声仿真数据，并设置目标位置的坐标为主瓣中心，设置X轴长半径为0.5mm，Y轴短半径为0.3mm的椭圆形区域为超声聚焦的主瓣位置，其余位置为副瓣，索引并计算主瓣与副瓣区域的能量； 参数迭代仿真模块，设置容量为5的优化候选池，利用目标函数对初始化的粒子进行适应度计算并将计算结果存入优化候选池，在下一轮迭代计算时，为上一轮粒子加入改进型扰动，再次计算并对比粒子适应度值，择优更新优化候选池； 最优参数输出模块，参数迭代仿真完成后，将优化候选池中适应度值排名第四的粒子参数输出，作为最优解； 所述S3的目标函数模块，具体为，通过ComsolLiveLinkforMatlab获得超声波仿真数据，设置目标位置坐标为主瓣中心并划分主瓣与副瓣区域，获取主瓣位置与副瓣位置的能量进行计算得到声压，采用自适应权重分配的方式融合主瓣与副瓣的能量，得出能够表征粒子适应度值的目标函数，所述目标函数及自适应权重为： o＝-w1*mainLobe+w2*sideLobe 式中，o为粒子适应度值，w1为主瓣能量的权重，w2为副瓣能量的权重，mainLoba为主瓣声压能量，sideLobe为副瓣声压能量，ε为防除零因子； S4：使用COMSOLMultiphysics有限元仿真软件，根据最优参数输出模块的延时与幅值参数运行仿真得到最终波形。

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