波数波束成形与亚尼奎斯特采样用于焦束超声波成像

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 超声波技术 超声波技术 超声波技术
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 传统的医疗超声波系统由于高频率 (几十 MHz) 的多通道回声采集,产生了大量的数据.
• 将先进的光束造型器与传输复合集成,增加了数字光束造型中的计算复杂性.
• 现有的加快超声数据处理的方法,如波数光束成形,尚未有效地应用于合成聚焦光束传输成像.

研究的目的:

• 提出一种新的波数束形算法,以有效地减少聚焦束超声成像中的计算复杂性.
• 将拟议的波数光束变压器与亚尼奎斯特采样框架集成,以减少回声采集率.
• 在图像质量,采样速率和处理运行时间方面评估新型光束制造器的性能.

主要方法:

• 开发了一种针对合成聚焦光束传输成像的新浪波数光束成形算法.
• 波数波束变压器与亚尼奎斯特采样策略的集成,以降低速度获取超声波回声.
• 通过模拟和实验数据采集进行验证,以评估图像质量和计算效率.

主要成果:

• 拟议的波数光束制造器实现的图像质量与最先进的时空光束制造器相提并论.
• 与亚尼奎斯特采样的整合使得采样率降低了大约九倍.
• 与传统方法相比,数据处理的整体运行时间减少了大约四倍.

结论:

• 新的波数束成形算法显著降低了聚焦束超声波成像中的计算复杂性.
• 这种方法可以大幅减少采样率和处理时间,而不会影响图像质量.
• 这种方法具有开发低功耗和便携式医疗超声波系统的潜力.