超聲成像中自適應波束形成算法與實驗研究.pdf

1、超聲成像因其具有安全、便捷、實時及成本低等優(yōu)點，廣泛應用于臨床和工業(yè)診斷中。但與MRI、CT、X射線等成像技術(shù)相比，超聲成像技術(shù)仍有很多問題亟待解決，比如所成圖像分辨率低，圖像受噪聲影響嚴重，成像幀率不高等。而隨著超聲成像需求的增加，對超聲成像質(zhì)量的要求也越來越高。
　　在超聲成像中，波束形成性能對圖像質(zhì)量有直接的影響。一般而言，通常采用主瓣寬度和旁瓣等級兩個指標衡量波束形成性能。同時，在研究中常采用對比度，對比噪聲比兩個指標衡量

2、圖像質(zhì)量。主瓣寬度越窄，對相鄰目標的分辨能力越強，即分辨率越高；旁瓣等級越低，圖像的偽像越小，即對比度越高。傳統(tǒng)的延時疊加具有成像速度快的特點，但其主瓣寬度、旁瓣等級、對比度等指標均較低。通過引入幅度變跡和動態(tài)聚焦技術(shù)后，圖像對比度有一定的提升，但是卻犧牲了圖像的分辨率。最小方差是最早引入超聲領(lǐng)域的自適應波束形成算法。它能有效的提高超聲成像的分辨率，但對圖像對比度卻沒有太大的貢獻。同時最小方差算法的穩(wěn)健性、對噪聲的魯棒性低，易受波束方向

3、向量的影響。針對幅度變跡和最小方差存在的問題，本文開展了如下研究：
　?、偬岢隽烁倪M的最小方差超聲成像算法。該算法基于回波信號中期望信號與噪聲信號的可分離性將信號劃分為期望信號和噪聲信號，然后根據(jù)最小方差原理，求出加權(quán)向量使期望信號功率最小。同時，為了增加算法對噪聲的魯棒性，對信號方向向量增加一對約束條件，進一步提高圖像質(zhì)量。
　?、谔岢隽烁倪M的廣義旁瓣相消的超聲成像算法。所提算法通過將期望信號方向向量向信號子空間中投影，再