张琼 李斌 李德来

1 广东省汕头大学工学院 （ 汕头 515063）

2 汕头市超声仪器研究所有限公司 （ 汕头 515041）

0.引言

由于超声成像具有实时、无创、成本低等优点，已经成为主流的医疗成像检测手段之一[1]。随着对超声图像后期调节、参数优化和远程会诊等需求的增加，就要求所存储的数据保留尽可能多的原始信息。最理想的情况是可以直接实时的保存原始图像的射频线数据，这样后期参数调节的空间和自由度就非常大，能够满足更多的实际应用需求。但是奈奎斯特(Nyquist-Shannon）采样定理指出：为了保证能够完全的恢复原信号，信号的采样速率必须要大于或等于两倍的信号带宽，否则信号频谱会出现混叠，不能准确的恢复出原信号[2]。一般来说超声成像所用频率的范围为1～20MHz，根据奈奎斯特采样定理，最低采样率应该为40MHz，考虑到实际工程应用，一般会选择60MHz 或更高。这样在一个探测深度为200mm 的超声成像系统中1 秒钟产生的超声射频回波线数据量约为1G 字节。如此大的数据量对数据的实时存储、传输和保存等都是很大的挑战。

使用传统的数据压缩算法可以一定程度上减少数据量的大小，但是数据压缩的过程中会产生很多无用的运算，降低了压缩的效率；而且要想得到高精度的重建原始数据时压缩效率急剧下降[3～4]。随着图像和信号处理的发展，Candès, Donoho, Tao 和Romberg 等人在2004 年提出了压缩传感（compressive sensing，CS）的概念，随后他们构造了压缩传感的实现算法并通过实验证明该理论的正确性及其巨大的应用前景[5～6]，并被美国科技评论评为2007 年度十大科技进展。……