搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种基于非衍射波的高帧率超声成像发射系统的研究

韦永梅 彭虎

引用本文:
Citation:

一种基于非衍射波的高帧率超声成像发射系统的研究

韦永梅, 彭虎

Study on the transmission system of high frame rate ultrasonic imaging based on the non-diffraction wave

Wei Yong-Mei, Peng Hu
PDF
导出引用
  • 基于非衍射波的高帧率(high frame rate,HFR)超声成像的前提是发射阵列波(array beam)声场,但由于阵列波的正弦函数特征使对超声发射信号加权处理变得比较困难,导致了发射系统复杂.针对这一问题,本文提出一种有效的解决方案.基于傅里叶变换理论,从方波的能量成分主要集中在基波这一特性出发,采用单值方波对超声传感器发射信号进行加权,用一个功率信号源和简单的电子开关网络实现了HFR系统中所需要的发射电路.实验表明,这种方案对HFR的成像质量几乎没有什么影响,但大大简化了HFR成像系统,这为HFR 超声成像方法在现有B超声系统上的实现提供了一个可行的方法.
    Array beam field is a necessary condition for high frame rate(HFR) ultrasonic imaging system according to the non-diffraction wave theory. However, the sine function characteristic of array beam waves makes it more difficult to weight the ultrasonic wave transmission signal so the transmission system is very complex. To solve this problem, this paper proposes an effective solution. Based on Fourier transform theory, the energy component of the square wave focuses mainly on the fundamental wave. In this paper a kind of square wave with a single value is utilized to weight the transmitted signals from an ultrasonic transducer. Thus only one power signal source and a very simple electronic switch system can be used to achieve this kind of transmission circuit in the HFR system. Experiments show that such an option has little impact on the image quality of the HFR, however it greatly simplifies the HFR ultrasound imaging system.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60871087,61172037)和国家重大科学仪器设备开发专项(批准号:2012YQ200224,2013YQ20060708)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60871087, 61172037), and the National Major scientific equipment development special of China (Grant Nos. 2012YQ200224, 2013YQ20060708).
    [1]

    Lu J Y 1997 IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics, and Frequency Control 44 839

    [2]

    Lu J Y 1998 Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics, and Frequency Control 45 84

    [3]

    Zheng CH CH, Peng H, Han ZH H 2014 Acta Phys. Sin. 63 148702(in Chinese) [郑驰超, 彭虎, 韩志会 2014 物理学报 63 148702]

    [4]

    Babak M A, Ali M 2011 IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control 58 858

    [5]

    Babak M A, Ali M 2009 IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control 56 1923

    [6]

    Lu J Y 2013 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings Prague, Czech Republic, Jul 21-25, 2013 p1244

    [7]

    Chen H, Lu J Y 2013 Ultrasonics 53 53

    [8]

    Zhu P P, Yuan Q X, Huang W X, Wang Y, Shu H, Wu Z Y, Xi D CH 2006 Acta Phys. Sin. 55 1089(in Chinese) [朱佩平, 袁清习, 黄万霞, 王越, 舒航, 吴自玉, 冼鼎昌 2006 物理学报 55 1089]

    [9]

    Zhao G M, Lu M Z, Wan M X, Fang L 2009 Acta Phys. Sin. 58 6596(in Chinese) [赵贵敏, 陆明珠, 万明习, 方莉 2009 物理学报 58 6596]

    [10]

    Du H W, Peng H, Jiang C H, Feng H Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 6496(in Chinese) [杜宏伟, 彭虎, 江朝辉, 冯焕清 2007 物理学报 56 6496]

    [11]

    Peng H, Yu A N 2008 Computers and Electrical Engineering 34 141

    [12]

    Lu J Y, Wang J 2006 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings Vancouver, British Columbia, Canada Oct 3-6 2006 p124-127

    [13]

    Peng H, Lu J Y, Han X M 2006 Ultrasonics 44 SUPPL e97

    [14]

    Peng H 2008 Introduction to ultrasound imaging algorithm (Hefei: University of Science and Technology of China Press) p89-112 [彭虎 2008 超声成像算法导论(合肥: 中国科学技术大学出版社) 第89–112 页]

    [15]

    Liu R F, Yuan X X, Fang Y Zh, Zhang P, Zhou Yu, Gao H, Li F L 2014 Chin. Phys. B 23 054202

    [16]

    Liu H Z, Ji Y F 2013 Acta Phys. Sin. 62 114203(in Chinese) [刘宏展, 纪越峰 2013 物理学报 62 114203]

    [17]

    Li J L, Lu B D 2007 Acta Phys. Sin. 56 5778(in Chinese) [李建龙, 吕百达 2007 物理学报 56 5778]

  • [1]

    Lu J Y 1997 IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics, and Frequency Control 44 839

    [2]

    Lu J Y 1998 Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics, and Frequency Control 45 84

    [3]

    Zheng CH CH, Peng H, Han ZH H 2014 Acta Phys. Sin. 63 148702(in Chinese) [郑驰超, 彭虎, 韩志会 2014 物理学报 63 148702]

    [4]

    Babak M A, Ali M 2011 IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control 58 858

    [5]

    Babak M A, Ali M 2009 IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control 56 1923

    [6]

    Lu J Y 2013 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings Prague, Czech Republic, Jul 21-25, 2013 p1244

    [7]

    Chen H, Lu J Y 2013 Ultrasonics 53 53

    [8]

    Zhu P P, Yuan Q X, Huang W X, Wang Y, Shu H, Wu Z Y, Xi D CH 2006 Acta Phys. Sin. 55 1089(in Chinese) [朱佩平, 袁清习, 黄万霞, 王越, 舒航, 吴自玉, 冼鼎昌 2006 物理学报 55 1089]

    [9]

    Zhao G M, Lu M Z, Wan M X, Fang L 2009 Acta Phys. Sin. 58 6596(in Chinese) [赵贵敏, 陆明珠, 万明习, 方莉 2009 物理学报 58 6596]

    [10]

    Du H W, Peng H, Jiang C H, Feng H Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 6496(in Chinese) [杜宏伟, 彭虎, 江朝辉, 冯焕清 2007 物理学报 56 6496]

    [11]

    Peng H, Yu A N 2008 Computers and Electrical Engineering 34 141

    [12]

    Lu J Y, Wang J 2006 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings Vancouver, British Columbia, Canada Oct 3-6 2006 p124-127

    [13]

    Peng H, Lu J Y, Han X M 2006 Ultrasonics 44 SUPPL e97

    [14]

    Peng H 2008 Introduction to ultrasound imaging algorithm (Hefei: University of Science and Technology of China Press) p89-112 [彭虎 2008 超声成像算法导论(合肥: 中国科学技术大学出版社) 第89–112 页]

    [15]

    Liu R F, Yuan X X, Fang Y Zh, Zhang P, Zhou Yu, Gao H, Li F L 2014 Chin. Phys. B 23 054202

    [16]

    Liu H Z, Ji Y F 2013 Acta Phys. Sin. 62 114203(in Chinese) [刘宏展, 纪越峰 2013 物理学报 62 114203]

    [17]

    Li J L, Lu B D 2007 Acta Phys. Sin. 56 5778(in Chinese) [李建龙, 吕百达 2007 物理学报 56 5778]

  • [1] 程双毅, 郁钧瑾, 付亚鹏, 他得安, 许凯亮. 非线性造影超声成像数值仿真方法. 物理学报, 2023, 72(15): 154302. doi: 10.7498/aps.72.20230323
    [2] 张辉, 朱文发, 范国鹏, 张海燕. 非连续阻抗粘接结构脱粘缺陷的稀布阵列超声成像. 物理学报, 2023, 72(2): 024302. doi: 10.7498/aps.72.20221771
    [3] 王康宇, 周昱林, 何丽媛, 卢春尧, 于润, 吴大伟. 多角度复合的超声多普勒矢量血流成像. 物理学报, 2022, 71(10): 104303. doi: 10.7498/aps.71.20211825
    [4] 张海燕, 宋佳昕, 任燕, 朱琦, 马雪芬. 碳纤维增强复合材料褶皱缺陷的超声成像. 物理学报, 2021, 70(11): 114301. doi: 10.7498/aps.70.20210032
    [5] 赵赞善, 李培丽. 基于半导体光纤环形腔激光器的全光广播式超宽带信号源. 物理学报, 2019, 68(14): 140401. doi: 10.7498/aps.68.20182301
    [6] 秦燕, 栗生长. 基于方波脉冲外场的超冷原子-分子绝热转化. 物理学报, 2018, 67(20): 203701. doi: 10.7498/aps.67.20180908
    [7] 谢勇, 程建慧. 计算相位响应曲线的方波扰动直接算法. 物理学报, 2017, 66(9): 090501. doi: 10.7498/aps.66.090501
    [8] 王平, 程娜, 龚志辉, 王林泓. 一种广义旁瓣相消的超声成像算法. 物理学报, 2015, 64(23): 238701. doi: 10.7498/aps.64.238701
    [9] 杜劲松, 高扬, 毕欣, 齐伟智, 黄林, 荣健. S波段微波热致超声成像系统研究. 物理学报, 2015, 64(3): 034301. doi: 10.7498/aps.64.034301
    [10] 王甫, 王智, 吴重庆, 刘国栋, 毛雅亚, 孙振超, 李强. 掺铒光纤中方波信号高次谐波的快慢光特性. 物理学报, 2015, 64(24): 244205. doi: 10.7498/aps.64.244205
    [11] 张希仁, 高椿明. 方波调制下自由载流子吸收测量半导体载流子输运参数的时域模型. 物理学报, 2014, 63(13): 137801. doi: 10.7498/aps.63.137801
    [12] 徐琰锋, 胡文祥. 纵向带状裂隙形貌的逆时偏移超声成像. 物理学报, 2014, 63(15): 154302. doi: 10.7498/aps.63.154302
    [13] 徐昌进. 厄尔尼诺-南方波涛动时滞海气振子耦合模型的分岔分析. 物理学报, 2012, 61(22): 220203. doi: 10.7498/aps.61.220203
    [14] 刘中强, 甘孔银, 李英骏, 姜素蓉. 方波电泳电场驱动下液膜马达的电致流动特征. 物理学报, 2012, 61(13): 134703. doi: 10.7498/aps.61.134703
    [15] 陆志新, 曹力. 输入方波信号的过阻尼谐振子的随机共振. 物理学报, 2011, 60(11): 110501. doi: 10.7498/aps.60.110501
    [16] 赵贵敏, 陆明珠, 万明习, 方莉. 高分辨率扇形阵列超声激发振动声成像研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6596-6603. doi: 10.7498/aps.58.6596
    [17] 董力强, 黄世华, 贾晓霞, 陈宝玖. 方波激发下Er3+上转换绿光发光动力学过程的研究. 物理学报, 2009, 58(3): 2061-2066. doi: 10.7498/aps.58.2061
    [18] 谌 龙, 王德石. 基于参数非共振激励混沌抑制原理的微弱方波信号检测. 物理学报, 2007, 56(9): 5098-5102. doi: 10.7498/aps.56.5098
    [19] 施卫, 赵卫, 张显斌, 李恩玲. 高功率亚纳秒GaAs光电导开关的研究. 物理学报, 2002, 51(4): 867-872. doi: 10.7498/aps.51.867
    [20] 姚关华, 徐至展. 光电子谱的峰开关效应. 物理学报, 1989, 38(5): 864-868. doi: 10.7498/aps.38.864
计量
  • 文章访问数:  4239
  • PDF下载量:  329
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-03
  • 修回日期:  2014-06-02
  • 刊出日期:  2014-10-05

/

返回文章
返回