频域相位相干合成孔径聚焦超声成像研究*
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中图分类号: TG11528TN95752文献标识码: A国家标准学科分类代码: 46040

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*基金项目:国家自然科学基金青年项目(51705232, 51705231)、国家自然科学基金地区项目(11764030)、声场声信息国家重点实验室开放课题研究基金(SKLA201806)、江西省自然科学基金 (20192BAB216026)、 江西省教育厅基金(GJJ170577, GJJ170621)、研究生创新基金(YC2019046)项目资助


Research on synthetic aperture focusing ultrasonic imaging based on phase coherence in frequency domain
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    摘要:

    摘要:为提高合成孔径聚焦技术(SAFT)的成像质量和成像效率,提出一种基于相位环形统计矢量(PCSV)的频域SAFT超声成像算法。首先,通过希尔伯特变换和欧拉公式提取波场记录中信号的瞬时相位。然后,将瞬时相位的实部和虚部视作圆形复平面上分布的PCSV,并通过波场外推构建用于频域SAFT加权的相位相干因子。最后,通过加权处理获得高质量频域SAFTPCSV图像。成像结果表明,频域SAFTPCSV成像算法有效增强了图像分辨率和信噪比。在相同测试条件下,频域SAFTPCSV成像算法的运算时间小于传统时域SAFT算法的1/46,所占内存空间低于时域SAFT算法的1/47。

    Abstract:

    Abstract:In order to improve the imaging quality and efficiency of synthetic aperture focusing technique (SAFT), a frequency domain SAFT ultrasonic imaging algorithm based on phase circular statistics vector (PCSV) is proposed. Firstly, the Hilbert transform and Euler′s formula are used to extract the instantaneous phase of the signals in wave field record. Secondly, the real part and imaginary part of the instantaneous phase are regarded as the PCSVs distributed in circular complex plane, and through wave field extrapolation, the phase coherence factor used for frequency domain SAFT weighting is constructed. Finally, the high quality frequency domain SAFTPCSV image is obtained through weighting processing. The imaging results show that the frequencydomain SAFTPCSV imaging algorithm effectively enhances the image resolution and signaltonoise ratio. Under the same test conditions, the operational time and occupied memory space of the frequencydomain SAFTPCSV imaging algorithm are less than 1/46, and 1/47 of those of traditional timedomain SAFT algorithm, respectively.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

冒秋琴,陈尧,石文泽,卢超,李秋锋.频域相位相干合成孔径聚焦超声成像研究*[J].仪器仪表学报,2020,41(2):

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  • 在线发布日期: 2022-03-02
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