用于介质的超声表征的方法和系统技术方案

用于介质的超声表征的方法，包括：生成一系列入射超声波的步骤；生成在作为输入的发射基(i)与作为输出的接收基(u)之间定义的实验反射矩阵R

【技术实现步骤摘要】
用于介质的超声表征的方法和系统


[0001]本说明书涉及用于介质的超声表征的方法和系统，且具体来说适用于医学成像或无损检测，且更一般来说适用于可以使用超声成像的所有领域。

技术介绍

[0002]在声学成像的领域中，我们试图通过使用超声波主动探测来表征完全或部分未知的环境。这是用于医学成像的超声机器的原理。
[0003]声学成像系统的分辨率可以被定义为用于辨别对象的小细节的能力。原则上，声学成像系统受衍射限制，并且理论分辨率由λ/2(其中λ是介质中声音的波长)或由检测器的有限角孔径给出。然而，实际上，当传播介质为异质时，分辨率通常会因声速的变化而降低。
[0004]实际上，在声学成像中的大部分时间，介质被视为均质的且具有恒定声速c0。然而，均质环境的假设并不总是适用。例如，在肝脏超声的情况下，探头放置在患者的肋骨之间。声波在到达目标器官之前穿过脂肪和肌肉层。软组织各自具有不同的机械特性。因此，声速远非均质的，并且它可以在例如脂肪组织的1450m/s与肝脏的1600m/s之间变化。声速的变化会导致波的不同相移，这取决于它们传播的区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于介质的超声表征以局部地确定所述介质中的散射体的各向异性的优选方向的方法，所述方法包括：
‑
通过换能器(11)阵列(10)在所述介质的区域中生成一系列入射超声波(US
in
)的步骤，所述系列的入射超声波是发射基(i)；以及
‑
生成在作为输入的所述发射基(i)与作为输出的接收基(u)之间定义的实验反射矩阵R
ui
(t)的步骤；
‑
确定聚焦反射矩阵RFoc(r
in
,r
out
,δt)的步骤，所述聚焦反射矩阵包括在空间位置r
in
的输入虚拟换能器(TV
in
)与空间位置r
out
的输出虚拟换能器(TV
out
)之间的所述介质的响应，在相对于所述输入虚拟换能器(TV
in
)的响应的时刻移位额外延迟δt的时刻获得所述输出虚拟换能器(TV
out
)的响应，
‑
针对所述输入虚拟换能器(TV
in
)以及针对额外延迟间隔确定波前图像的步骤，所述波前图像根据所述介质中的声速c0确定，并且所述波前图像基于以下项确定：
‑
所述聚焦反射矩阵RFoc(r
in
,r
out
,δt)，以及
‑
以下类型的弹道传播关系δt(Δr
out
)＝
‑
sign(Δz
out
)
·
|Δr
out
|/c0，其可以从所述聚焦反射矩阵提取值以便构建所述波前图像，并且其中：δt是所述额外延迟，|Δr
out
|是所述输入虚拟换能器(TV
in
)与所述输出虚拟换能器(TV
out
)之间的向量的模数，其中Δr
out
＝r
out
‑
r
in
，Δz
out
是沿着空间位置向量Δr
out
的深度轴Z的分量，
‑
通过对所述波前图像进行图像处理确定所述波前图像中的焦斑的优选方向的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像处理包括在低于所述波前图像中的最大值的水平处通过阈值提取所述焦斑的轮廓，此轮廓用于确定所述焦斑的所述优选方向。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
‑
将所述波前图像U(r
in
,Δx
out
,Δz
out
)从笛卡尔坐标中的参考系转换成极坐标U(r
in
,Δs
out
,Δφ
out
)中的参考系，
‑
所述波前图像在极坐标中的所述参考系中的值在多个径向距离偏差值Δs
out
上相加，以获得多个角度值Δφ
out
的角灵敏度函数f(r
in
,Δφ
out
)，
‑
确定对应于所述角灵敏度函数的最大值的最佳角度值Δφ
maxout
(r
in
)，所述最佳角度值Δφ
maxout
(r
in
)对应于与所述输入虚拟换能器(TV
in
)相关联的所述焦斑的所述优选方向。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过从换能器(10)的所述阵列观察的所述输入虚拟换能器(TVin)的空间位置r
in
的点的视角来校正所述优选方向。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下公式校正所述优选方向：其中：是所述优选方向的值，是所述视角的校正，
γ
out
(r
in
)是角各向异性值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述视角的校正是：其中其中：是所述阵列中的换能器的位置的最大值和最小值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：
‑
所述输入虚拟换能器和所述输出虚拟换能器的角色反转，以确定相对于输出虚拟换能器的优选方向，以及
‑
将参考所述输入虚拟换能器的所述优选方向和参考所述输出虚拟换能器的所述优选方向组合以获得改进的优选方向。8.根据权利要求5至6中任一项所述的方法，其特征在于：
‑
所述输入虚拟换能器和所述输出虚拟换能器的角色反转，以确定相对于输出虚拟换能器γ
out
(r
out
)的角各向异性值，以及
‑
将参考所述输入虚拟换能器γ
out
(r
...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆，
申请(专利权)人：国家科学研究中心巴黎市工业物理化学学校，
类型：发明
国别省市：