基于波场相关性方法提高超声自动聚焦中的声速估计
医学物理
2026-05-08 v2 声音
图像与视频处理
摘要
在脉冲回声超声中，当束流未考虑波前失真时，畸变常会降低图像质量。为解决此问题，过去十年发展了用于分布式畸变纠正的局部声速估计器。最近，基于迭代优化的方法在声速精度方面相对于更早的方法取得了改进，但这些方法的准确性受到嗡响杂波和波传播直线模型的限制。为此，我们提出在声速优化时使用波场相关性（WFC）束流。WFC 是一种逆时迁移的超声方法，通过相关模拟的正向传播发射波场和反向传播接收波场来重建图像。这一过程更准确地建模异质介质中的波传播，可减少因其时空匹配滤波效应而产生的扩散杂波。我们在此实现了使用自动微分软件的 WFC 束流器，并通过使用梯度下降优化正则化的共轰-midpoint 相聚焦准则估计声速图。本方法与基于延迟和求和（DAS）的先前方法进行比较，后者在直线射线时间延迟计算上实现。结果表明，使用 WFC 可降低声速估计误差，从而在校正后图像中提高分辨率和对比度。特别是，这些鼓舞人心的结果有潜力改进面对具有大声速变化和杂波的临床场景的脉冲回声成像。
引用
@article{arxiv.2602.12805,
title = {A Wavefield Correlation Approach to Improve Sound Speed Estimation in Ultrasound Autofocusing},
author = {Louise Zhuang and Samuel Beuret and Ben Frey and Saachi Munot and Walter Simson and Dongwoon Hyun and Jeremy J. Dahl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.12805},
year = {2026}
}