医学超声的傅里叶域波束形成
信息论
2012-12-21 v1 math.IT
摘要
超声成像技术使用多个换能器阵元进行组织可视化。每个阵元检测到的信号在数字波束形成之前被采样。所需的采样率高达信号奈奎斯特率的4倍，导致需要存储和处理的数据量相当大。一种基于有限新息率模型、压缩感知（compressed sensing, CS）和Xampling思想的技术，能够减少重建由强反射体构成的图像所需的样本数。该方法的一个显著缺点是无法处理散斑，而散斑在医学成像中至关重要。本文在先前工作的基础上，明确展示了如何在傅里叶域进行波束形成。频域波束形成利用了波束形成信号的低带宽特性，能够绕过时域数字波束形成所要求的过采样。我们证明，这允许以远少于标准波束形成的样本数获得相同的波束形成图像。最后，我们提出了一种基于分析的CS技术，该技术仅使用波束形成信号带宽的一部分，即以亚奈奎斯特速率对信号进行采样，从而进一步降低采样率。我们在活体心脏超声数据上演示了我们的方法，并表明相对于标准波束形成速率，采样率最多可降低至1/25。
引用
@article{arxiv.1212.4940,
title = {Fourier Domain Beamforming for Medical Ultrasound},
author = {T. Chernyakova and Y. C. Eldar and R. Amit},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.4940},
year = {2012}
}