远场压缩性超声波束成形
信号处理
2026-03-25 v1 图像与视频处理
摘要
我们提出了一种用于相干平面波复合 (CPWC) 超声波束成形的压缩方法，基于对接收射频 (RF) 数据进行远场分解以生成虚拟平面波。该分解将成像操作完全置于空间频域 (-space) 中，允许根据共阵列原理对 -space 采样分布进行直接和灵活的控制。我们提出了 vernier 式采样策略，以优化图像对比度与分辨率之间的权衡，同时最小化冗余，包括偏好密集低频采样以获得高对比度、偏移方案以扩展频率支持以提高分辨率，以及共焦或混合复合方案以逼近传统 DAS 波束成形的空间频率传递函数。我们称之为 KK 波束成形的方法，通过校准模型和体外人组织数据进行验证，展示了在保持与传统 DAS 相当的图像质量的同时，压缩因子可达一个数量级。我们进一步证明，KK 波束成形由于其较小的内存占用以及对压缩数据及相关查表表更高效的缓存利用，能够提高计算速度。
引用
@article{arxiv.2603.22496,
title = {Far-field compressive ultrasound beamforming},
author = {Nikunj Khetan and Jerome Mertz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.22496},
year = {2026}
}