一种用于早期乳腺肿瘤超宽带微波检测的成像方法技术

本发明专利技术属于生物医学检测技术领域，涉及一种用于早期乳腺肿瘤超宽带微波检测的成像方法，步骤为：对天线阵列的各探测信号进行时间延迟移位处理；将同一发射天线发射不同接收天线接收到的各组信号的幅值排列成矩阵，并求协方差矩阵；对每个发射天线的所有探测信号进行加权相加处理；分别用各组信号对应的权重乘以该组探测信号再相加，得到1组“加权肿瘤信号”，然后对该“加权肿瘤信号”进行加窗的处理；将肿瘤反射信号区间的所有幅值取平方后相加，作为反射能量值，求取关于r点的能量值；对r点的能量值进行平滑处理，得到r点的“加权能量值”；对整个乳房组织区域进行扫描成像，得到乳房内部的能量值分布图。本发明专利技术具有较好的抗噪声的能力。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种用于早期乳腺肿瘤超宽带微波检测的成像方法，该方法采用超宽带微波信号为扫描信号，将N个天线组成的天线阵列排布于待检乳房正上方，对于某发射天线，其产生扫描信号经待检乳房反射后被多个接收天线接收，选择一个接收天线作为一个收发组，设i、j分别为发射天线和接收天线的序号，扫描r点为待检乳房内的任意点，定义该点至该发射天线和该接收天线的距离总和除以电磁波传播速度，为该扫描点r的探测用时，记为τi,j(r)，成像方法如下：（1）对天线阵列的各探测信号进行时间延迟移位处理，使得各探测信号中来自扫描点r的反向散射信息能够归一至同一时间节点，方法为：计算待检乳房中距离收发天线路程最远的时间值，设其为nmax。并用nmax分别减去各收发组的探测用时，将所有肿瘤反射信号时移到同一时间位置记为为ni,j(r)；（2）将同一发射天线发射不同接收天线接收到的各组信号的幅值排列成矩阵，对于一个天线，共接收N?1组信号，从而得到一个“（N?1）×信号长度”的矩阵，然后对该矩阵求协方差矩阵R；（3）对每个发射天线的所有探测信号进行加权相加处理，即对接收的时域信号按时间段赋予不同的权重，该权重体现时域信号不同时间点上幅值信息的相关程度，采用最优化方法求取该权重，约束条件为：minasasHR-1as,s.t.||as-a‾s||2≤ϵ0,||as||=M，需要求出的即为asHR-1as等于最小值时as值，方法如下：首先设定一个作为as的初始值，我们限定和as无限接近，利用最优化方法求出as；继而得到权重公式：其中，为as的共轭转置矩阵，ε0代表最小的正数，常数M=N，初始值为初始构造的单位列向量，向量维数和常数M均为接收天线个数（N?1）；（4）分别用各组信号对应的权重乘以该组探测信号再相加，得到1组“加权肿瘤信号”，然后对该“加权肿瘤信号”进行加窗的处理；（5）将肿瘤反射信号区间的所有幅值取平方后相加，作为反射能量值Pi(r)，所有天线完成探测以后得到的关于r点的能量值表示为：P(r)＝[P1(r)，P2(r)，P3(r)，...P，N?1(r)P，N(r)];（6）对r点的能量值采用空间平滑处理，得到r点的“加权能量值”；（7）根据任意扫描r点的“加权能量值”，对整个乳房组织区域进行扫描成像，得到乳房内部的能量值分布图，实现肿瘤的检测识别。FDA00003309829100013.jpg,FDA00003309829100014.jpg,FDA00003309829100015.jpg,FDA00003309829100016.jpg,FDA00003309829100017.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖夏，徐立，王梁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：