[发明专利]基于傅里叶逼近的声电信号二次解码方法

说明书

本发明涉及一种基于傅里叶逼近的声电信号二次解码方法，包括下列步骤：安装源信号发生器、聚焦超声波发射装置以及声电信号测量，并测量测量聚焦超声换能器的聚焦超声波的特性；声电测量电极置于聚焦超声波焦斑位置，测量声电信号；对采集的原始声电信号，通过降采样，滤波之后得到预处理后的声电信号x(t)；对x(t)用希尔伯特进行解码；对希尔伯特解码之后的包络信号|b(t)|进行傅里叶逼近，得到声电信号二次解码之后的结果。

技术领域

本发明属于生物医学成像技术领域，涉及声电成像技术，具体是一种基于傅里叶逼近的声电信号二次解码方法。

背景技术

声电成像是一种基于声电效应的新型成像方法，对神经成像技术发展具有重要意义，在临床上有很高的应用价值(CN 109645999A)。声电效应(Acoustoelectric Effect,AE)指超声波的机械振动引起电解质聚焦区域电导率发生变化。基于声电效应，声电信号包含源信号信息，通过声电信号解码可以获取源信号。声电信号解码精度也直接影响声电成像分辨率的高低。

在声电信号的解码方法中，目前普遍使用的是利用希尔伯特对其求包络进行解码(Ultrasound Current Source Density Imaging,Ragnar Olafsson,Russell S.Witte,Sheng-Wen Huang and Matthew O’Donnell,IEEE Transactions on BiomedicalEngineering,2008,55(7):1840-1848)；(Measurement of a 2D electric dipole filedusing the acousto-electric effect，Ragnar Olafsson,Russell S.Witte and MatthewO’Donnell,Proc.SPIE 6513,Medical Imaging 2007:Ultrasonic Imaging and SignalProcessing,65130S(March 12,2007)；doi:10.1117/12.712448，San Diego,CA|February17,2007)；(4D acoustoelectric imaging of current sources in a human headphantom,Qin,Y.,Ingram,P.,Burton,A.,Witte,R.S.(2016,September).In UltrasonicsSymposium(IUS),2016IEEE International(pp.1-4))；(Performance of a transcranialUS array designed for 4D acoustoelectric brain imaging in humans,Qin,Y.,Ingram,P.,Xu,Z.,O'Donnell,M.,Witte,R.S.(2017,September).UltrasonicsSymposium(IUS),2017IEEE International(pp.1-4))。

由于希尔伯特对声电信号的解码精度有限，其解码后信号的时序特性与源信号存在较大差异，致使声电成像在临床上的应用存在局限性。为了进一步提高声电信号的解码精度，获取更有效的源信号信息，高精度解码方法的研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有希尔伯特对声电信号解码精度低的问题，提出基于傅里叶逼近的声电信号二次解码方法。该方法可以实现声电信号高精度解码，进而提高声电成像的分辨率。包括下列步骤：

一种基于傅里叶逼近的声电信号二次解码方法，包括下列步骤：

(1)安装源信号发生器、聚焦超声波发射装置以及声电信号测量，并测量测量聚焦超声换能器的聚焦超声波的特性；

(2)声电测量电极置于聚焦超声波焦斑位置，测量声电信号；

(3)对采集的原始声电信号，通过降采样，滤波之后得到预处理后的声电信号x(t)；