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《基于空间广义相干系数加权的医学合成孔径超声成像_郑驰超》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.15949/j.cnki.0371-0025.2012.06.009第卷第期声学学报,年月,基于空间广义相干系数加权的医学合成孔径超声成像郑驰超彭虎韩志会合肥工业大学生物医学工程系合肥年月日收到年月日定稿摘要为解决广义相干系数用于合成孔径成像中所存在的运算量大,图像对比度改善有限等问题,提出空间广义相干系数加权成像方法。该算法根据单个孔径成像结果之间的相干性来计算相干系数,通过加权空间合成进行成像。采用对仿真点目标和吸声斑目标的数据进行成像表明,算法不仅使运算量减少为阵元数倍,而且相对
2、于传统的广义相干系数算法,算法对散射点成像可提高信噪比,对于吸声斑成像可提高对比度。可见算法可以有效地提高成像速度和成像质量。数,。尸“艺二。瓜夕二。夕,。岁四军,,一,一,,,、、,,叮,,、,,,一朋鳍成像质量的指标。其后作为自适应加权值被引入至超声成像算法中,用于降低旁瓣,提高分辨引言率“一钊。由一提出的广义相干系数针对声速的不均匀性带来的声信号相位误差导凡,加权自适应成像算法,致成像聚焦偏差、成像质量下降等问题,等克服了算法的鲁棒性较差,易出现伪影等问题。提出相干系数,做为评测超声该算法可以
3、有效的纠正由于声速不均匀性带来的聚国家自然科学基金,和年合肥工业大学博士专项基金资助。声学学报年焦误差,且成像系统具有较好的鲁棒性。文献将性,对于侧二,,劝来说,主要集中于低频部分,高引入到合成孔径聚焦成像频能量可认为是具有相位误差的非聚焦方向的回波凡及,中,改善的聚焦信号所产生,因此可以设加权值为能力,并进一步降低旁瓣,但因其对的每个艺二、“成像点的波束形成进行加权,计算量巨大,另外成像结果的对比度也未得到显著的提高。、一燮业署男业一—,本文根据合成孔径成像中的空间合成过程,提出艺,“,“空间广义
4、相干系数加权算法其中无任。,,…,,则控制低频成份能量比,改凡,。该算法是根据合变算法性能,实现参数可调。由式、式及式成孔径特有的空间成像合成这一过程,根据单个阵可得最终成像结果元发射时得到成像结果的相干性,计算空间的广义相干系数做为加权值,进行空间自适应加权。仿真表二一艺、二艺。,`明该算法相对于文献所用方法不仅极大的降低运算量,减少复杂度,而且进一步提高了图像信噪比和由式可见,该方法根据第个阵元发射时的对比度,改善了成像质量。每个点的回波信号计算相关加权系数,并对波束形成的结果进行加权,得到最终
5、结果则需要次原理加权计算。该方法忽略了合成孔径中的空间合成这合成孔径成像原理一过程,单个阵元发射时的成像结果之间存在着相位的偏差和相干。对此,本文提出了一种空间广义相设空间中成像点的位置为二,,第个发射阵干系数算法来改进整个成像的过程。元的位置为二,,第个接收阵元的位置为二二,则算法声信号经过的路径为武,,,哟,二二,可得第个合成聚焦成像方式主要是对每个阵元发射,全阵阵元发射时的成像结果侧,句为元接收时的成像结果侧二,句进行处理。不同阵元由于其位置不同,接收信号存在相位偏差,所以所得图,,一艺二`、
6、二,,`像存在不同角度的偏向伪迹,如图和图所示。图图是第个阵元发射时,全阵列接收时,,、门、、、气尸一气以吸。,子气之,,乙川、八。百、、,、,,,得到低分辨率图像侧,,图是第个阵元川夕—或发射时,全阵列接收时得到低分辨率图像与二。,,图是根据式,由图和图进行非加对侧二,句空间合成得到最终成像结果二权空间合成的结果即侧。,十侧二,。传统方法在成像的空间合成时,采用固定窗函数二一艺“,“,的加权叠加方式,即不考虑偏向伪迹。如图所其中斌,,是第个阵元发射时,第个阵元接示,对于单个散射点的空间合成后的成像
7、结果。是由散射点位置向周围依次降低,从而影响其成像质收到的空间点的回波信号,是被测区域的声速,量。可知,在散射点处,不同发射阵元产生的侧。二`是加权值,采用传统的延时叠加盯,具有相同的成像值,即相干性较好,而非散射点处则波束形成进行成像时,二`为固定的窗函数,成像值不同。自适应波束形成算法是根据不同的成像点,采用不同据此我们提出加权算法。根据式,对的加权值,进行自适应的加权叠加,从而有效提高成不同发射阵元的成像结果。,,以为变量进行像质量,如基于最小方差,空间傅里叶变换可得的自适应加权算法等一。算法
8、。,人一艺,,,。。一介“卜刀,凡对于点接收信号试二,,,以为变量进行傅里叶变换可得二,,劝同。每个阵元接收到的聚焦波束方向的回波信号,在聚焦点处具有相位一致井艺,,,、。一,“无,6期郑驰超等基于空间广义相干系数加权的医学合成孔径超声成像葺昌︵已︶一瀚弄﹃︵任三︶﹃口经二铭心石二侧边距侧边断,二侧边护`〔,八一,,二`八、八川`仿真阵元的成像系统的成像结果动态范围为绝泪`,是发射阵元的序号,乃是接收阵元数结。设低频能量与总能量之比为加权值,即为空间置的阵元发射时的成
