[发明专利]基于广义相干系数的合成聚焦成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，特别涉及一种基于广义相干系数的合成聚焦成像方法。

背景技术

合成孔径聚焦的超声成像是20世纪70年代发展起来的一种比较有潜力的成像方法。与传统的延时叠加方法(DAS)不同，合成孔径聚焦成像可以通过低的工作频率和较小的换能器孔径以获得较好的分辨率。随着研究的深入，一系列改进的合成孔径成像技术被陆续提出，如多阵元合成孔径聚焦、合成聚焦、合成接收孔径、合成发射孔径。这些方法都在一定程度上有效地改善了波束形成的质量。其中，合成聚焦(SF)形成的波束质量最高，无论从主瓣的宽度还是对旁瓣的抑制，效果都是最好的。但在实际超声成像中，探测对象声阻抗的差异性导致声速不均匀，从而使得聚焦误差不可避免；据相关文献报道，在不同类型的人体软组织里，声速存在一定的差异。即使在同类型的软组织里由于组织的不均匀性，声速也存在差异。由声速不均匀性引起的相位畸变是导致超声成像质量下降的一个重要来源。因此，如何减小因声速不均匀性导致超声成像分辨率和对比度的下降是近年来的研究热点。Donnell等提出了相位校正的相位延时估计方法，有效解决了由于声速不均匀性引起相位畸变，但是却导致聚焦特性和成像质量不好的问题。

因此急需一种提高图像分辨率、对比度以及校正聚焦误差上都明显优于传统延时叠加的合成聚焦成像方法。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出一种图像分辨率、对比度以及校正聚焦误差上都明显优于传统延时叠加的合成聚焦成像方法。

本发明的目的是提出一种基于广义相干系数的合成聚焦成像方法；

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的基于广义相干系数的合成聚焦成像方法，包括以下步骤：

S1：获取空间第K点的由第i个发射阵元发射并通过M个接收阵元接收的数据信号S_i(k)，

其中，S_i(k)＝[s_i，1(k)，…，s_i，M(k)]，s_i，j(k)表示第i个发射阵元发射第M个接收阵元接收的数据信号；

S2：计算数据信号S_i(k)的第一次广义相干系数ω₁；

S3：将数据信号S_i(k)求和后与第一次广义相干系数ω₁进行加权，得到第i次发射接收信号的单次处理信号y_i(k)，即通过以下公式来计算第i次发射的处理信号y_i(k)；

yi(k)=ω1Σj=1Msi,j(k),]]>

其中，S_i，j(k)表示由第i个发射阵元发射，第j个接收阵元接收的数据信号，M表示接收阵元的个数；

S4：重复S1-S3计算所有发射阵元的处理信号Y_i(k)，所述处理信号为：

Y_i(k)＝[y₁(k)，y₂(k)，...y_N(k)]，其中，y_N(k)表示单次第N次发射单元的处理信号；

S5：计算所有发射阵元的处理信号Y_i(k)的第二次广义相干系数ω₂；

S6：将所有发射阵元的处理信号Y_i(k)求和后与第二次广义相干系数ω₂进行加权，得到空间第K点的幅值，其中，p(k)表示空间第K点的图像幅值；

S7：重复S1-S6遍历空间所有点的图像数据信号。