[发明专利]一种基于半球阵的高分辨三维被动空化成像方法

摘要

本发明提供了一种基于半球阵的高分辨三维被动空化成像方法：对超声半球阵换能器被动接收到的空化信号进行延时，构造协方差矩阵并对其进行对角加载处理，根据对角加载后的协方差矩阵计算最优加权向量，利用最优加权向量对延时信号进行加权，对所得的延时加权信号进行组合、叠加，得到孔径自相关输出信号，然后从中提取二次谐波分量，计算得到三维成像区域内成像位置的空化强度，进行线性插值和对数压缩，从而得到高分辨率的三维被动空化图像。本发明能够有效降低主瓣宽度和旁瓣水平，克服了现有半球阵被动空化成像方法在空间分辨性能方面的不足。

主权项

1.一种基于半球阵的高分辨三维被动空化成像方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：计算感兴趣的三维成像区域内任意成像位置和超声半球阵换能器每个阵元位置之间的距离；采集超声半球阵换能器各阵元被动接收的空化信号；步骤二：根据感兴趣的三维成像区域内某个成像位置和超声半球阵换能器每个阵元位置之间的距离，对所述空化信号进行延时处理，得延时信号，利用延时信号构造协方差矩阵，对该协方差矩阵进行对角加载，根据对角加载后的协方差矩阵和导向向量计算最优加权向量；步骤三：利用所述最优加权向量对所述延时信号进行加权，得到超声半球阵换能器各阵元的延时加权信号，将超声半球阵换能器中两两阵元的延时加权信号相乘并做符号化、绝对值化及开方处理得到组合信号，对超声半球阵换能器每个阵元的所有组合信号进行叠加得到该阵元的加和信号，然后对所有的加和信号进行叠加，得到孔径自相关的输出信号；步骤四：从所述孔径自相关的输出信号中提取出二次谐波分量，对该二次谐波分量的平方在一定的时间区间内进行积分，得到所述某个成像位置的空化强度；步骤五：重复步骤二至步骤四，直至得到感兴趣的三维成像区域内所有成像位置的空化强度，根据该空化强度得到三维被动空化图像。