高分辨率超声波成像通过联合匹配场和时间延迟光束成形来扩展目标

科学领域:

• 声学成像技术 声学成像技术
• 信号处理 信号处理
• 医学超声波 医学超声波

背景情况:

• 主动传感阵列超声成像在时间和频率领域都很成熟.
• 像多个信号分类 (MUSIC) 这样的子空间分解方法为点散射器提供了子波长分辨率.
• 由于复杂的自身结构,MUSIC类型的算法在扩展目标 (≥1波长) 上表现不佳.

研究的目的:

• 为扩展目标提供高分辨率成像提供适应性匹配场光束变频器.
• 为了克服子空间分解方法的局限性,用于超过一个波长的目标.
• 为了在超声波图像中实现扩展目标的高对比度和分辨率.

主要方法:

• 使用宽带连贯白噪声约束 (C-WNC) 算法,避免子空间分解.
• 在一个主动传感系统中利用交叉频率连贯性来提高焦点.
• 结合的C-WNC图像具有统计稳定的延迟乘法和和 (DMAS) 算法,用于强大的成像.

主要成果:

• 该C-WNC算法证明了对扩展目标的高度聚焦能力.
• 图像保留了从一个波长到光圈宽度的目标尖端的分辨率细胞.
• 综合成像方案产生了高对比度和高分辨率的图像,无论是在向和轴向方向.

结论:

• 拟议的自适应光束变频器可以有效地在没有子空间分解的情况下对扩展目标进行图像.
• 该C-WNC算法提供高对比度和分辨率,强大的信号噪声比变化.
• 将C-WNC与DMAS相结合,为高质量的扩展目标超声波成像提供了强大的解决方案.