[发明专利]一种模板匹配的医学超声波束形成方法

权利要求书

1.模板匹配的医学超声波束形成方法，包含以下步骤：

步骤(1)：根据超声检测人体部位不同选择传感器激发的阵元数，即子阵长度，计算模板匹配权重TMW矩阵；

步骤(2)：对每个阵元接收的回波信号进行预处理，包括对回波信号进行求算术平方根和符号运算sign；

步骤(3)：对步骤(2)所得的算术平方根结果和符号运算结果相乘得到预处理后的信号；

步骤(4)：计算预处理后信号的协方差矩阵；

步骤(5)：对步骤(1)和步骤(4)所得矩阵进行点乘运算；

步骤(6)：对步骤(5)所得矩阵的所有元素进行加法运算得到一条扫描线的波束形成输出结果；

所述的模板匹配权重TMW矩阵表述为：

，其中，是上三角矩阵，是下三角矩阵，这些矩阵的大小均为，其中N是线性传感器阵元的总长度，L为激发的阵元数，即子阵长度；

。

2.根据权利要求1所述的模板匹配的医学超声波束形成方法，其特征在于：其中。

3.根据权利要求1所述的模板匹配的医学超声波束形成方法，其特征在于：对回波信号进行预处理，表述为：

，

其中为时刻t接收的回波信号，圆括号内t是时间索引序号，是第k个阵元接收的经过延时后的信号，且为离散形式；

是符号运算，表示取绝对值运算，表示取算术平方根运算。

4.根据权利要求1所述的模板匹配的医学超声波束形成方法，其特征在于：预处理信号的协方差矩阵具体定义如下：

。

5.根据权利要求1所述的模板匹配的医学超声波束形成方法，其特征在于：对步骤（1）和步骤（4）的矩阵进行点乘运算，得到如下结果：

，

其中代表矩阵的点乘运算，即矩阵的对应元素相乘运算。

6.根据权利要求1所述的模板匹配的医学超声波束形成方法，其特征在于：根据权利要求5中所得矩阵对其所有元素求和得到最终波束形成的结果；

其中代表对矩阵所有元素相加求和的运算。

7.根据权利要求1所述的模板匹配的医学超声波束形成方法，其特征在于：L取N/2或N/3或N/4中的一种。