基于最小方差延迟乘加自适应波束形成算法的线阵光声成像
信号处理
2018-02-13 v3 信息论
math.IT
摘要
在光声成像 (PA) 中，延迟求和 (DAS) 波束形成器是一种实现简单的常用波束形成算法。然而，其分辨率较低且旁瓣较高。为解决这些挑战，引入了一种名为延迟乘加 (DMAS) 的新算法，其旁瓣低于 DAS。为提高 DMAS 的分辨率，提出了一种结合最小方差 (MV) 自适应波束形成与 DMAS 的新型波束形成器，称为基于最小方差的 DMAS (MVB-DMAS)。研究表明，展开 DMAS 方程会产生多个代表 DAS 代数的项。本文提议使用 MV 自适应波束形成器替代现有的 DAS。MVB-DMAS 经过了数值和实验评估。特别是在 45 mm 深度处，与 DAS、MV 和 DMAS 相比，MVB-DMAS 的旁瓣分别降低了约 31 dB、18 dB 和 8 dB。模拟的定量结果表明，与 DAS、DMAS 和 MV 相比，MVB-DMAS 使半高全宽 (full-width-half-maximum) 分别改善了约 96%、94% 和 45%，信噪比 (signal-to-noise ratio) 分别改善了约 89%、15% 和 35%。特别是在实验图像的 33 mm 深度处，与其他波束形成器相比，MVB-DMAS 的旁瓣降低了约 20 dB。
引用
@article{arxiv.1709.07965,
title = {Linear-Array Photoacoustic Imaging Using Minimum Variance-Based Delay Multiply and Sum Adaptive Beamforming Algorithm},
author = {Moein Mozaffarzadeh and Ali Mahloojifar and Mahdi Orooji and Karl Kratkiewicz and Saba Adabi and Mohammadreza Nasiriavanaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.07965},
year = {2018}
}
备注
This is the final version of this paper, which is accepted in the "Journal of Biomedical Optics". Compared to previous versions, this version contains more experiments and evaluation