[發明專利]一種基于SoS函數調制的自適應超聲圖像去偽影方法

在審

• 申請號: 202211078493.1
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115372473A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 宋壽鵬;陳丹
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/44
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 汪芬

1.一種基于SoS函數調制的自適應超聲圖像去偽影方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)利用超聲傳感器對被測試件進行檢測，接收回波信號，并對回波信號進行放大、濾波和取包絡處理，獲取每次掃描得到的超聲回波信號x(t)；

2)利用SoS函數對超聲回波信號x(t)進行幅值調制，得到變換域信號y(t)；

3)對變換域信號y(t)等間隔采樣，獲得變換域信號的離散稀疏采樣序列y[n]；

4)對離散稀疏采樣序列y[n]進行離散傅里葉變換，其傅里葉系數包含有超聲回波信號的信息；

5)應用譜估計算法對傅里葉系數進行參數估計，得到超聲回波信號的時延和幅值參數，并結合超聲傳感器發射波形進行超聲回波信號波形重構；

6)利用重構后的超聲回波信號進行聲學成像，得到去偽影的超聲偽彩色圖像。

2.如權利要求1所述的基于SoS函數調制的自適應超聲圖像去偽影方法，其特征在于，所述步驟1)中，超聲回波信號由高壓脈沖激勵超聲換能器中的壓電晶片振蕩產生，設超聲回波信號x(t)的高斯模型表征為r(t)，r(t)的數學模型為，

其中，E表示激勵脈沖的幅度；η為其脈寬因子；f₀為晶片的中心頻率；K表示回波個數；φ_k為初相位；參數t_k和a_k攜帶待檢測試塊的缺陷回波信息，波達時刻t_k反映反射面的位置信息，回波幅值a_k反映超聲波的聲強損失情況。

3.如權利要求1所述的基于SoS函數調制的自適應超聲圖像去偽影方法，其特征在于，所述步驟2)中SoS函數通過sinc函數加權和實現，其頻域表達式為：

其中τ為信號持續時間長度；ω為信號頻率；Ψ表示一個連續的整數集合，集合長度由信號的信息自由度確定；c_m表示加權系數，滿足c_m≠0；

將SoS函數轉換到時域，其表達式為，

s(t)的波形由{c_m}_m∈Ψ決定，參數數值不同可達到不同的調制效果。

4.如權利要求1所述的基于SoS函數調制的自適應超聲圖像去偽影方法，其特征在于所述步驟2)中，利用SoS函數對超聲回波信號x(t)進行幅值調制得到調制后的變換域信號y(t)，

其中τ為信號持續時間長度。

5.如權利要求1所述的基于SoS函數調制的自適應超聲圖像去偽影方法，其特征在于，所述步驟3)中對變換域信號y(t)進行等間隔采樣，采樣頻率根據信號的新息率確定，采樣頻率不小于該信號的新息率，經過采樣后獲得離散稀疏采樣序列y[n]；

所述新息率通過以下方式獲取：

設超聲回波信號x(t)滿足可以用有限個信息自由度來表征的條件，則其可用基于信息自由度的方式來表達，其表達式為，

式中，c_n,r和t_n分別表示信號的幅值參數和時延參數，為基函數，用連續函數C_x(t₁,t₂)來表示在時間間隔[t₁,t₂]內x(t)的信息自由度，以信號的局部時域區間來計算新息率，即有限信息自由度，并可通過時間窗對信號進行截斷，從而得到信號的局部新息率P_τ(t)，

局部新息率表征信號在持續時間區間τ內的信息自由度個數。