[发明专利]一种应用于超声成像的稳健宽带自适应波束形成方法

摘要

本发明涉及一种应用于超声成像的稳健宽带自适应波束形成方法，包括将所得到的超声回波数据由时域转换至频域，然后进行频带的划分；计算所述频带划分后的各子频带的协方差矩阵；根据得到的所述协方差矩阵，利用特征空间分解方法将假定的导向矢量投影在信号子空间中；通过凸优化方法估计真实的导向矢量；利用最小方差方法的基本原理，得到各子频带空间的波束形成处理结果；对所述各子频带空间的波束形成处理结果进行叠加，并转换到时域，得到用于最终成像的输出结果。本发明充分利用超声回波信号的宽带性特点，在频域内对真实环境下的导向矢量进行重构，使其能在相位畸变的条件下具备较为稳健的性能，并同时提高非均匀介质下的超声成像质量。

主权项

一种应用于超声成像的稳健宽带自适应波束形成方法，其特征在于，该方法包括：将所得到的超声回波数据由时域转换至频域，然后进行频带的划分；计算所述频带划分后的各子频带的协方差矩阵；根据得到的所述协方差矩阵，利用特征空间分解方法将假定的导向矢量投影在信号子空间中；通过凸优化方法估计真实的导向矢量；利用最小方差方法的基本原理，得到各子频带空间的波束形成处理结果；对所述各子频带空间的波束形成处理结果进行叠加，并转换到时域，得到用于最终成像的输出结果；所述利用最小方差方法的基本原理，得到各子频带空间的波束形成处理结果，包括：根据得到的协方差矩阵及真实情况下的导向矢量，利用最小方差波束形成的基本原理计算出一组最优权向量；具体地，按如下公式进行计算：其中wMV(ωi)是最优权向量，是得到的协方差矩阵的逆，导向矢量a是估计的真实情况下的结果；根据得到的最优权向量以及如下公式计算出各子频带数据的波束形成的输出结果：其中，是wMV(ωi)的共轭转置，y(ωi)是第i个子频带的波束形成的输出结果，xd(ωi)是频域上的回波数据。