[發明專利]一種基于相位環形統計矢量的超聲成像方法

有效

• 申請號: 201811104900.5
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109142548B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 陳堯;甘勇;冒秋琴;張柏源;紀霖軒;盧超
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01N29/44
• 分類號: G01N29/44;G01N29/06
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 何磊

1.一種基于相位環形統計矢量的超聲成像方法，其包括如下步驟：

1)利用超聲檢測系統，使探頭在步進位置j＝1,2…N采集超聲檢測信號，得到由N個A型掃描信號組成的陣列信號數據集{S(t)_j＝1,2…N}，對{S(t)_j＝1,2…N}中各信號進行希爾伯特變換，得到數據集{h(S(t))_j＝1,2…N}，將其簡寫為{h(t)_j＝1,2…N}；

2)根據歐拉公式，數據集{h(t)_j＝1,2…N}中任意希爾伯特變換式h(t)_j表示為：

式中，|h(t)_j|為信號的模或幅值，i為單位虛數，為信號的相角值，其和分別表示信號實部和虛部的相位信息；

3)由公式(1)中的表達式，得到h(t)_j的模X_H(t)_j、實部X_R(t)_j和虛部X_I(t)_j，其表達式如下：

X_H(t)_j＝|h(t)_j| (2)

基于公式(2)、(3)、(4)，由數據集{h(t)_j＝1,2…N}得到信號的模數據集{X_H(t)_j＝1,2…N}、實部數據集{X_R(t)_j＝1,2…N}和虛部數據集{X_I(t)_j＝1,2…N}；

4)將成像區域劃分為m×n個網格點，同時建立m×n個元素構成的二維零矩陣，矩陣中的元素與成像區域中的網格點一一對應，使數據集{X_H(t)_j＝1,2…N}、{X_R(t)_j＝1,2…N}和{X_I(t)_j＝1,2…N}在成像區域中m×n個網格點上進行N次延時疊加，并將疊加結果分別賦給零矩陣，得到m×n矩陣I_H、I_R和I_I，矩陣I_H、I_R和I_I中與網格點(x,z)對應的元素強度值分別為：

式中，延時時間△t的表達式寫作

式中，x_j和y_j分別為探頭在步進位置j處的橫、縱坐標，x和y分別為聚焦網格點的橫、縱坐標，c_l為被檢工件的縱波聲速；

5)將數據集{X_H(t)_j＝1,2…N}、{X_R(t)_j＝1,2…N}和{X_I(t)_j＝1,2…N}作為環形統計學數據樣本，則矩陣I_H、I_R和I_I中各元素的強度值分別代表成像區域各網格點上信號模、實部和虛部統計值，通過對I_H、I_R和I_I的矩陣運算構建環形統計矢量R，其長度值|R|表達式寫作：

6)對二維m×n矩陣|R|進行圖形化處理，得到以環形統計矢量R長度為變量的新型超聲圖像。