[发明专利]一种基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法

权利要求书

1.一种基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法，用于对多层介质进行成像，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，采用发射阵元总数为N的线性阵列，每个所述发射阵元均以预定的采样频率向所述多层介质发射超声波信号，并通过全部N个接收阵元获取与所述发射阵元相对应的采集信号，N个所述发射阵元依次循环发射，然后进入步骤S2；

步骤S2，设定多个初始基底，然后进入步骤S3；

步骤S3，根据所述初始基底对所述采集信号进行压缩感知计算，获取与所述采集信号相对应的零延时回波基底，然后进入步骤S4；

步骤S4，根据所述零延时回波基底和所述采样频率，获取所述发射阵元所对应的接收通道之间的相对通道延时，然后进入步骤S5；

步骤S5，根据所述相对通道延时对相对应的所述采集信号进行零延时处理，获取零延时采集信号，然后进入步骤S6；

步骤S6，根据所述初始基底对所述零延时采集信号进行压缩感知计算，获取与所述零延时采集信号相对应的第一回波基底和第二回波基底，然后进入步骤S7；

步骤S7，根据所述第一回波基底、所述第二回波基底以及所述采样频率，获取与所述多层介质的中间层的上下表面相对应的两个回波信号之间的回波延时，然后进入步骤S8；

步骤S8，根据所述回波延时和所述多层介质中的声速，获取所述多层介质的各层厚度，从而建立声速模型，然后进入步骤S9；

步骤S9，将所述零延时采集信号输入所述声速模型，通过相位迁移法(Phase shiftmigration，PSM)对所述多层介质进行图像重建。

2.根据权利要求1所述的基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法，其特征在于：

其中，步骤S3包括如下子步骤：

步骤S3-1，根据所述初始基底对所述采集信号进行计算，获取所述采集信号在每个所述初始基底中的权重值，然后进入步骤S3-2；

步骤S3-2，判断所述权重值是否大于预定的阈值，若判断为是，则保留对应的所述采集信号作为有效采集信号，然后进入步骤S3-3；

步骤S3-3，将所有有效采集信号进行组合，获取所述零延时回波基底。

3.根据权利要求1所述的基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法，其特征在于：

其中，所述初始基底为

所述采集信号在所述初始基底下的表示为

θ＝[θ₁,θ₂,…θ_M]为所述采集信号在所述初始基底上的权重值。

4.根据权利要求1所述的基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法，其特征在于：

其中，步骤S6包括如下子步骤：

步骤S6-1，根据所述初始基底对所述零延时采集信号进行计算，获取所述零延时采集信号在每个所述初始基底中的权重值，然后进入步骤S6-2；

步骤S6-2，判断所述权重值是否大于预定的阈值，若判断为是，则保留对应的所述零延时采集信号作为有效零延时采集信号，然后进入步骤S6-3；

步骤S6-3，将所有有效零延时采集信号进行组合，获取所述第一回波基底和所述第二回波基底。

5.根据权利要求1所述的基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法，其特征在于：

其中，步骤S1中，所述接收阵元的数量为N个，

在接收所述采集信号时，每个所述接收阵元均为有效阵元，从而接收从所述多层介质的每一个介质层的上下表面反射回的所述超声波信号作为所述采集信号，形成N次发射接收循环。

6.根据权利要求1所述的基于多层介质声速模型的合成孔径超声成像方法，其特征在于：

其中，压缩感知所用的初始基底的间隔为所述采样频率所对应的采样周期。