[发明专利]一种平行聚焦的超声复合成像方法

权利要求书

1.一种平行聚焦的超声复合成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在超声成像过程中，设置探头子阵列的阵元数为N，从而将探头分成K个阵元数相等的子阵列；

步骤二：利用式(1)构建子阵列的最大发射角度θ_max的约束条件：

式(1)中，L为所述子阵列的长度；y^f为子阵列的焦点深度，且d_max表示子阵列的最大成像深度；

步骤三：定义变量m，并初始化m＝1；

步骤四：根据最大发射角度θ_max和子阵列的长度L，在超声成像过程中，设置第k个子阵列在第m次发射时的聚焦点坐标为

第k个子阵列在第m次发射时，利用式(2)得到第k+1个子阵列的聚焦点坐标

步骤五：根据第k个子阵列在第m次发射的聚焦点坐标利用式(3)计算第k个子阵列在第m次发射时第n个阵元的发射延时参数

式(3)中，为第k个子阵列中第n个阵元的坐标，n∈[1,N]；c为成像区域的声速；且每个子阵列在第m次发射时第n个阵元的发射延时参数相同；

所述每个子阵列的N个阵元根据各自的发射延迟参数同时向所述成像区域发送超声波；并接收相应的回波信号；

步骤六：利用式(4)确定第k个子阵列在第m次发射时的发射声场的有效作用区域的判断条件；

式(4)中，(x^p,y^p)是成像区域内的任意一个成像点p的坐标；为第k个子阵列中第N个阵元的坐标；为第k个子阵列中第1个阵元的坐标；

步骤七：初始化k＝1；

步骤八：若式(4)成立，则表示成像点p在第k个子阵列的发射声场的有效作用区域内，令第k个子阵列为成像点p的有效子阵列，并将k+1赋值给k后，返回步骤八执行，直到kK为止；否则，表示成像点p不在第k个子阵列的发射声场的有效作用区域内，并令成像点p在第k个子阵列的成像结果为“0”；

步骤九：根据在各个子阵列内阵元的坐标，各个子阵列在第m次发射时的焦点坐标及成像点p的坐标(x^p,y^p)，计算有效作用区域内的成像点p的接收延时参数；

从所述成像点p对应的有效子阵列所接收到的回波信号中找到对应的回波信号强度，并根据成像点p所对应的回波信号强度，对所述有效作用区域内进行成像，从而由K个子阵列的成像结果共同得到第m个低质量成像结果；

步骤十：将m+1赋值给m后，重复步骤四顺序执行，直到mM为止；

步骤十一：将M个低质量图像结果中每个成像点所对应的成像结果组成对应的复合矩阵，对每个成像点的复合矩阵内非零值的元素分别取均值后得到相应成像点的高质量复合成像结果；将所有成像点的高质量成像结果进行对数压缩及灰度化处理后得到成像区域内高质量的超声图像。

2.如权利要求1所述的一种平行聚焦的超声复合成像方法，其特征是，每次发射时的聚焦点数与子阵列数相等，且每个子阵列对应一个聚焦点；相邻子阵列的发射聚焦点的横向间隔与子阵列的长度相同。

3.如权利要求1所述的一种平行聚焦的超声复合成像方法，其特征是，在一次完整的成像过程中，并利用式(5)得到每次发射时第k个子阵列的聚焦点的横坐标

式(5)中，Δx^f是子阵列相邻两次发射的聚焦点之间的横向间隔；Δx^f≤2×y^f×λ/L，λ为发射信号的波长。