基于畸变矩阵方法的随机散射介质超声成像

在 inhomogeneous 介质内聚焦波是成像的基本问题。波速的空间变化会强烈扭曲传播波前并降低图像质量。自适应聚焦可补偿此类像差，但仅在受限视场内有效。在此，我们引入一种基于畸变矩阵概念的波成像全视场方法。该算子本质上将介质内任意焦点与该点发出波前因非均匀性所经历的畸变相连。对畸变矩阵的时间反演分析可估计连接各传感器与图像体素的传输矩阵。随后任意点的相位像差均可被解扰，从而提供具有衍射极限分辨率的介质全视场图像。重要的是，该过程在随机散射介质中尤为高效，而传统方法（如自适应聚焦）在此失效。在此，我们首先在仿组织体模上给出实验概念验证，然后将该方法应用于人体软组织的在体成像。尽管本文在声学背景下引入，该方法亦可推广至光学显微、雷达或地震成像。