[发明专利]利用双带脉冲复合体的非线性成像

摘要

本发明呈现利用具有一般性质的波、例如电磁波(EM)及弹性波(EL)对对象的区域进行测量或成像的方法和仪器，其中，用于对象中的波传播以及散射的材料参数取决于波场强度。本发明专门致力于抑制被称作脉冲混响噪声的3阶多重散射噪声，以及抑制线性散射分量以增强来自于非线性散射的信号分量。脉冲混响噪声被分成三个等级，其中，本发明专门致力于等级I和等级II的3阶多重散射，其由相同的三个散射体产生，但以相反的顺序。专门致力于达到接近于对等级I和II的脉冲混响噪声的相同敏感性的方法，其简化了对两个经组合的等级的抑制，以及用于脉冲混响噪声的抑制的估计的方法，其补偿等级I与等级II的噪声之间的差。该方法基于包括低频(LF)脉冲和高频(HF)脉冲的双带脉冲复合体的传输，其中LF脉冲被用于非线性地操纵由共同传播的HF脉冲所观测的对象参数。来自于HF脉冲的散射及传输分量中的一个或两个被拾取，并进一步被处理以抑制脉冲混响噪声并增强非线性散射分量。

主权项

一种利用波对对象的区域进行测量或成像的方法，其中用于波传播和散射的对象材料参数由波场强度修正，所述方法包括a)朝向所述区域传输至少两个脉冲波复合体，所述脉冲复合体中的每一个包括‑低频(LF)脉冲，其具有从具有LF阵列元件的LF阵列孔径所传输的LF带中的频率，以及‑高频(HF)脉冲，其具有从具有HF阵列元件的HF阵列孔径所传输的HF带中的频率，其中‑所传输的HF脉冲的脉冲长度小于所传输的LF脉冲的振荡周期的一半，并且其中‑所述所传输的HF脉冲在空间上接近所述所传输的LF脉冲地传播，以致于所述HF脉冲观测所述所传输的LF脉冲对所述对象材料参数的操纵，其中所述观测至少针对所述HF脉冲的传播深度的一部分，并且其中‑至少所述所传输的LF脉冲在所传输的脉冲复合体之间变化以产生对所述对象的不同操纵，其中，脉冲复合体的所述所传输的LF脉冲也能够为零并且所述LF脉冲对于至少一个脉冲复合体是非零的，以及b)使用HF接收阵列元件从来自于每个所传输的脉冲复合体的散射及传输的HF分量中的一个或两者中拾取HF接收元件信号，其中，对于每个所传输的脉冲复合体，利用给定的HF接收孔径和HF接收焦点将所述HF接收元件信号组合为HF接收信号，以及c)将快轴时间划分为快轴时间间隔并且通过下面中的至少一个在快轴时间间隔中校正所述HF接收信号i)在所述快轴时间上利用校正延迟估计的延迟校正，所述校正延迟估计表示与干涉加在一起以构成所述快轴时间间隔中的HF脉冲混响噪声的多重散射HF脉冲的各非线性传播延迟的加权平均，其中所述平均的所述权重补偿在所述快轴时间间隔中的所述多重散射HF脉冲的幅值和脉冲波形的变化，以及ii)在所述快轴时间上利用散斑校正滤波器估计的散斑校正，所述散斑校正滤波器估计补偿在所述快轴时间间隔中的所述HF脉冲混响噪声的所述散斑的随着所述LF脉冲的变化，其由与干涉加在一起以构成所述快轴时间间隔中的所述HF脉冲混响噪声的所述多重散射HF脉冲的非线性传播延迟和脉冲波形失真的随着所述LF脉冲的变化产生，其中，所述延迟校正和散斑校正中的一个或两者能够对于至少一个HF接收信号为零，并且所述延迟和散斑校正中的至少一个对于至少一个HF接收信号为非零，以针对所述快轴时间间隔形成经校正的HF信号，以及d)组合来自于至少两个所传输的脉冲复合体的所述经校正的HF信号，以形成具有对脉冲混响噪声的抑制的至少一个经噪声抑制的HF信号。