(Field II仿真)最小方差法波束合成

1. 超聲波束合成作用:

? 將超聲換能器轉(zhuǎn)向或聚焦在來自特定點(diǎn)(通常稱為焦點(diǎn))的信號上
? 改善超聲圖像的對比度,空間分辨率和信噪比

2. 超聲波束合成常見方法:

? 延時(shí)疊加法(delay-and-sum, DAS)

傳統(tǒng)波束合成使用延時(shí)疊加法delay-and-sum, DAS,這種波束合成方法獨(dú)立于回波數(shù)據(jù),主瓣寬度過寬,旁瓣過高,得到的圖像在分辨率和對比度上都存在缺陷。

傳統(tǒng)DAS波束合成
? 最小方差法(minimum variance, MV)

自適應(yīng)波束合成根據(jù)回波數(shù)據(jù)計(jì)算得到動態(tài)的加權(quán)值,充分利用了回波信號的特征,降低旁瓣信號,提高了圖像的分辨率。目前最常用的自適應(yīng)波束合成方法是Capon在1969年提出的最小方差法minimum variance, MV,其基本原理是通過保持期望方向上的增益不變,使陣列輸出最小化。

自適應(yīng)波束合成

3. MV波束合成

參考文獻(xiàn):Synnev?g, Johan-Fredrik, Austeng, et al. Adaptive Beamforming Applied to Medical Ultrasound Imaging.[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics & Frequency Control, 2007.

3.1. 空間平滑 Spatial Smoothing
空間平滑

M:陣元個(gè)數(shù)
L:子陣長度,一般L≤M/2
M-L+1:子陣個(gè)數(shù)

3.2 對角加載 Diagonal Loading

△為常數(shù),tr{·}計(jì)算矩陣的秩,采用△=1/L

3.3 計(jì)算權(quán)重

4. 仿真結(jié)果

tx:固定焦點(diǎn)60mm
rx:動態(tài)聚焦dynamic focus
96陣元,4MHz,18.5mm
散射點(diǎn)深度30-80mm,散射點(diǎn)間距2mm

DAS
MV
80mm成像深度處剖面圖

代碼請加QQ:2971319104

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容