超声动态孔径技术

2020-12-18 14:07:18 浏览:1218

定义

在超声接收过程中动态改变接收孔径的大小。

超声成像一般采用阵列换能器,超声成像中所说的孔径指的是参与超声信号发射/接收的换能器阵元的数量。动态孔径指在超声接收过程中动态改变所使用的阵元数量。与使用全部阵元接收信号相比,采用不同的接收孔径有什么好处呢?怎样动态地去改变孔径大小呢?

我们很容易理解,孔径越大,所形成的超声波束主瓣越窄,旁瓣越低。因此通常大孔径能够获得更好的分辨率。然而在近场区,随着孔径的增大,波束的扩散角也随之增大,探头附近的近场区的分辨率会急剧下降。因此,动态孔径技术被提出用来克服近场分辨率下降的问题。具体而言,所谓动态孔径,即在刚开始接收到信号时(近场信号)只开启接收子阵中心的少数通道,其他远处通道保持关闭,采用小孔径克服近场大扩散角问题。随着接收深度的增加,逐渐开启越来越多的通道,接收孔径逐渐增大从而保证远场图像的分辨率。实际应用中,超声成像系统中引入了F-number的度量,在超声动态孔径技术需要保持F-number为一常数。由于波束宽度与F-number成正比,而波束宽度由决定了图像的横向分辨率。因此,当焦点深度不断增加时,孔径ap也随着fl的增加不断扩大(动态孔径技术),从而保证最大扫描深度范围内的波束宽度近乎为常数,使整场图像的横向分辨率保持均匀。

参考文献

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_aperture

参阅:F-number 

超声成像

作          者: 泮桥成像光电商城

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