基于自适应加权算法的远聚焦超声成像*
2021-01-27徐祥汪亚中郑驰超彭虎
徐祥,汪亚中,郑驰超,彭虎
(合肥工业大学生物医学工程系,合肥 230009)
1 引 言
超声成像因其成本低、安全性高等特点在临床中得到广泛应用[1-2]。传统的超声成像方式有线扫描、合成孔径和平面波等。基于像素的双向聚焦(bidirectional pixel-based focusing, BiPBF)成像对比传统成像可以提高成像对比度、边缘清晰度和分辨率[3],但聚焦点所在区域的图像存在一定的信号伪迹。Choye等[4]提出了一种SA-BiPBF成像方式的拓展,将聚焦点设在成像区域外,以单个方向进行基于像素的成像。根据其在远端单聚焦点成像的方式,称之为远聚焦像素(FPB)成像。FPB成像是通过阵元阵列延时发射的控制在成像区域外形成虚拟聚焦点的成像方式,并将多次移位成像后的结果进行直接叠加输出的成像。与SA-BiPBF成像相比,FPB去除了聚焦点的信号伪迹,提高了背景信噪比,但成像的分辨率与对比度有所下降。
自适应系数的加权技术可以有效改善成像质量,因而得到广泛关注。根据其加权系数的特点一般分为两种,一种是相干系数(coherence factor, CF)及其改进的加权系数。CF系数最早作为评价成像质量的指标[5-6],后来才被引入超声成像中作为加权系数以提高成像质量。广义相干系数(GCF)[7]是在CF定义上的拓展,GCF能够很好地减小聚焦误差,提高对比度,使成像更加均匀一致。Guo等[8]提出了基于特征空间的相干系数(eigenspace-based coherence factor, ESBCF),提高了成像点的成像质量。Wang等[9]提出了动态相干系数(dynamic coherence factor, DCF),该系数进一步提高了成像的对比度。此外,相位相干系数(phase coherence factor, PCF)和符号相干系数(sign coherence factor, SCF)等改进系数也被提出以改善成像质量[10]。……
