UltraScatter:基于射线的超声散射仿真
医学物理
2025-10-14 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
传统的超声仿真方法通过数值求解波方程,虽然准确性高,但计算成本高。基于与预计算冲击响应卷积的更快方法仍相对缓慢,常需数分钟才能生成完整的B模式图像。我们引入UltraScatter,一个概率射线追踪框架,高效且逼真地建模超声散射。组织被表示为散射概率和散射振幅的体数据场,射线交互通过自由飞行delta跟踪进行模拟。散射射线被追踪到换能器,通过线性时差模型包含相位信息。集成平面波成像和波束成形,我们的并行化射线追踪架构可在数秒内生成B模式图像。与phantoms数据验证的结果显示,产生了真实的颗粒噪声和包含物图案,使UltraScatter成为波基方法的可扩展替代方案。
引用
@article{arxiv.2510.10612,
title = {UltraScatter: Ray-Based Simulation of Ultrasound Scattering},
author = {Felix Duelmer and Mohammad Farid Azampour and Nassir Navab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.10612},
year = {2025}
}
备注
Accepted at IEEE IUS 2025