[发明专利]一种基于相位环形统计矢量的超声成像方法

权利要求书

1.一种基于相位环形统计矢量的超声成像方法，其包括如下步骤：

1)利用超声检测系统，使探头在步进位置j＝1,2…N采集超声检测信号，得到由N个A型扫描信号组成的阵列信号数据集{S(t)_j＝1,2…N}，对{S(t)_j＝1,2…N}中各信号进行希尔伯特变换，得到数据集{h(S(t))_j＝1,2…N}，将其简写为{h(t)_j＝1,2…N}；

2)根据欧拉公式，数据集{h(t)_j＝1,2…N}中任意希尔伯特变换式h(t)_j表示为：

式中，|h(t)_j|为信号的模或幅值，i为单位虚数，为信号的相角值，其和分别表示信号实部和虚部的相位信息；

3)由公式(1)中的表达式，得到h(t)_j的模X_H(t)_j、实部X_R(t)_j和虚部X_I(t)_j，其表达式如下：

X_H(t)_j＝|h(t)_j| (2)

基于公式(2)、(3)、(4)，由数据集{h(t)_j＝1,2…N}得到信号的模数据集{X_H(t)_j＝1,2…N}、实部数据集{X_R(t)_j＝1,2…N}和虚部数据集{X_I(t)_j＝1,2…N}；

4)将成像区域划分为m×n个网格点，同时建立m×n个元素构成的二维零矩阵，矩阵中的元素与成像区域中的网格点一一对应，使数据集{X_H(t)_j＝1,2…N}、{X_R(t)_j＝1,2…N}和{X_I(t)_j＝1,2…N}在成像区域中m×n个网格点上进行N次延时叠加，并将叠加结果分别赋给零矩阵，得到m×n矩阵I_H、I_R和I_I，矩阵I_H、I_R和I_I中与网格点(x,z)对应的元素强度值分别为：

式中，延时时间△t的表达式写作

式中，x_j和y_j分别为探头在步进位置j处的横、纵坐标，x和y分别为聚焦网格点的横、纵坐标，c_l为被检工件的纵波声速；

5)将数据集{X_H(t)_j＝1,2…N}、{X_R(t)_j＝1,2…N}和{X_I(t)_j＝1,2…N}作为环形统计学数据样本，则矩阵I_H、I_R和I_I中各元素的强度值分别代表成像区域各网格点上信号模、实部和虚部统计值，通过对I_H、I_R和I_I的矩阵运算构建环形统计矢量R，其长度值|R|表达式写作：

6)对二维m×n矩阵|R|进行图形化处理，得到以环形统计矢量R长度为变量的新型超声图像。