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文檔簡(jiǎn)介
1、超聲探測(cè)成像因無(wú)創(chuàng)傷,經(jīng)濟(jì)且安全己被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、工業(yè)探傷、海洋水下探測(cè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的超聲成像其成像分辨率受到探測(cè)波長(zhǎng)和換能器陣列孔徑的限制,難以提高。通常人們通過(guò)增加換能器陣列孔徑的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)橫向高分辨率,但是在實(shí)際系統(tǒng)中,換能器陣列的孔徑增大是有限的,單位面積內(nèi)能夠排布的陣元數(shù)也是有限的。人們?cè)絹?lái)越希望獲取更高分辨率的超聲圖像,以便為他們做出決策提供有效的信息,而這是傳統(tǒng)相控陣超聲成像方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
本文提出了
2、一種新型的計(jì)算超聲成像方法,該方法可以實(shí)現(xiàn)相控陣超聲高分辨率成像,而不用增加換能器陣列的孔徑,或增加單位面積內(nèi)換能器陣元的個(gè)數(shù)。該方法利用壓縮感知理論(Compress Sensing,CS)這一信號(hào)處理的最新理論,結(jié)合超聲波傳播和反射的物理特性,建立了基于CS的高分辨相控陣超聲計(jì)算成像模型。
本文首先詳細(xì)研究了傳統(tǒng)相控陣超聲成像(Phased Array Ultrasound Imaging,PAUI)的基本原理,然后根
3、據(jù)探測(cè)場(chǎng)景在某變換域或框架下是稀疏的,將傳統(tǒng)相控陣超聲成像問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)探測(cè)場(chǎng)景的重構(gòu)問(wèn)題,通過(guò)對(duì)探測(cè)場(chǎng)景的重構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率超聲成像。
最后本文設(shè)計(jì)兩類實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證我們的模型方法是有效的:(1)在相同的換能器陣列條件下,相比于傳統(tǒng)的PAUI方法,我們基于CS的相控陣超聲計(jì)算成像(PAUI+CS)方法可以獲取更高的分辨率和對(duì)比度。在進(jìn)行具體量化分析后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)的PAUI方法,本文方法在分辨率上可以達(dá)到幾十μm;
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