[发明专利]一种采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法

权利要求书

1.一种采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法，包括以下步骤：

步骤1、设置由多列一维线性阵列超声传感器组成的二维发射器和接收换能器；多列所述的一维线性阵列超声传感器组成二维面阵列超声传感器；

步骤2、由某个一维发射器对成像目标发射多组不同方向的宽波束声波，同时将二维接收器收到的反射信号通道数据进行AD转换；

步骤3、处理器对所述转换后的通道数据做Fourier变换，得到数据的各个频率分量，形成相干数据及闭环相干数据

步骤4、采用优化求解目标函数J(I)的最小二乘解，得到散射强度的重建图像I；

步骤5、将重建图像I进行扫描显示尺寸转换得到显示图像像素值，最后送显示装置进行显示。

2.根据权利要求1所述的采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法，其特征在于：所述步骤1中沿一个任意方向匀速的移动二维面阵列超声传感器完成了对成像目标的扫描。

3.根据权利要求1或2所述的采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法，其特征在于：所述步骤2中所述某个一维发射器对成像目标的成像平面发射宽波束且在与成像平面垂直平面发射由透镜产生聚焦波束的超声波。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法，其特征在于：步骤3中所述相干数据为：

V_ij＝V(ω_l，r_i，r_j)＝＜U(r_i，ω_l)U^*(r_j，ω_l)＞＝U(r_i，ω_l)U^*(r_j，ω_l)

ω_l，r_i，r_j分别表示第l个角频率，第i和第j个接收器的位置失量。

5.根据权利要求4所述的采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法，其特征在于：步骤3中所述闭环相干数据计算公式如下：

针对非均匀性导致相位偏差，对于在这些线性阵列组成的接收器中的第i和第j个接收器，分别引进一较正相位值和得到的实际测量的为：

表示相位移值为

通过将三种不同接收器得到的相干值V_ij，V_jk和V_ki相乘，得到一个对非均匀介质不变的表达，由于未知相位偏差被消除，得到：

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的采用多个线性阵列声传感器的三维超声干涉成像方法，其特征在于：所述步骤4中的最小二乘解计算方法如下：

J＝||GI-d||²→Min 公式a

其中β是权重因子(0≤β≤1)，或采用反投影方法求解方程，如下：

或

其中z_n是g_kn(1≤k≤K)的非零数，β是权重因子(0≤β≤1)。