JP6734270B2 - 超音波画像を形成する際の圧縮センシング - Google Patents
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Description
であり、ここで、xiは、サブアパーチャごとに(例えばサブアパーチャの中心に対して)規定される。並進及び回転の混合が更に実現されることができる。
から導き出されることができる:ここで、riは、発散ビームの焦点位置をさし、iは、発散ビームのインデックスである。付加の項−||ri||は、時間の起源についての選択である。異なる規則が選択される場合、この項は異なりうる。
である。図4Bにおいて、例えば、示されるMijklエントリによるヒルベルト変換の畳み込みは、次式を与える:
Claims (22)
- イメージングサンプルを生成し、
トランスデューサ素子ごとに遅延を適用し、
前記生成において、前記遅延に従って、取得された時間サンプルを時間的にコヒーレントに合計する、画像サンプル取得回路であって、前記合計において使用される前記遅延が集合的に非フォーカスである、前記画像サンプル取得回路と、
画像をスパース化するように動作可能な圧縮センシングプロセッサと、
を有し、
前記スパース化は、前記生成されるイメージングサンプルに基づいて、及び各トランスデューサ素子により受信される平面波の平面波角度に基づいて、実施され、前記平面波角度は、前記トランスデューサ素子のアレイの軸方向と前記受信される平面波の伝播方向とがなす角度であり、前記イメージングサンプルを生成するための各トランスデューサ素子ごとの前記遅延が、前記平面波角度に依存する、超音波イメージング装置。 - 前記プロセッサは、前記イメージングサンプルに応じて、許容誤差閾値を超えない最もスパースな画像を与えるように構成される、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 前記超音波イメージング装置によって、前記画像を取得するために媒体とインタロゲートする超音波トランスデューサアレイを更に有し、前記プロセッサは、前記媒体内のフィールドポイントにフォーカスするために、一方のマトリクスの内容が圧縮基底において前記画像を表現する2つのマトリックスの積である第1のマトリクスの第1のp−ノルムを最小化するように動作し、前記最小化は、測定マトリクスと、画像基底から測定基底への変換マトリクス、画像表現辞書マトリクス及び圧縮基底の画像を表現するマトリクスの積と、の間の差の第2のp−ノルムが許容誤差閾値を越えないという制約を受け、前記測定マトリクスは、前記生成されるイメージングサンプルによって占められ、pは、前記第1及び前記第2のp−ノルムについて異なり又は同じである、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 前記遅延は、前記アレイにおける前記トランスデューサ素子の個々のものの横方向位置に直接比例する、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 前記アレイは軸方向位置を有し、前記横方向は、前記軸方向位置に垂直である、請求項4に記載の超音波イメージング装置。
- 前記適用は、記憶された時間サンプルのそれぞれのものに対して行われ、前記取得される時間サンプルは、記憶された時間サンプルの一部である、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 入射超音波を検知するようにそれぞれが動作する超音波トランスデューサ素子のアレイであって、前記超音波イメージング装置が、前記検知に基づいてそれぞれの時間サンプルを生成するよう構成される、アレイと、
前記記憶される時間サンプルとして、前記生成された時間サンプルを記憶するストレージメモリと、
を更に有する、請求項6に記載の超音波イメージング装置。 - 前記画像サンプル取得回路は、加算器を有し、前記適用は、前記トランスデューサ素子のすべてに対して行われ、前記超音波イメージング装置は、前記合計のための前記加算器を使用し、前記生成のための前記合計は、前記トランスデューサ素子の各々について前記遅延された時間サンプルを加算する、請求項7に記載の超音波イメージング装置。
- 前記アレイは、超音波トランスデューサ素子のより大きい物理アレイのサブアレイである、請求項7に記載の超音波イメージング装置。
- 前記画像を漸進的にスパンするよう前記生成を繰り返し実施するように構成される、請求項7に記載の超音波イメージング装置。
- 前記イメージングサンプルを生成するための前記遅延のそれぞれのものの大きさは、前記アレイの前記トランスデューサ素子の個々のものが前記平面波を受信する時間差に対応し、前記遅延は、前記平面波の平面波角度によって変化する、請求項10に記載の超音波イメージング装置。
- 単一フレームを形成するために、単一の送信を放出することと、前記平面波角度をインクリメントして予め決められた角度レンジをスパンするために前記生成を実施することを、繰り返し交互に実施し、前記フレームについて、少なくとも4つの送信と、各送信について少なくとも32の異なる平面波角度での受信とを必要とするように、前記交互の実施が続行する、請求項11に記載の超音波イメージング装置。
- 前記アレイは、非フォーカスの超音波ビームを送信するよう構成される、請求項7に記載の超音波イメージング装置。
- 前記送信を使用して及び送信として多くとも3つの他の超音波ビームを使用して画像フレームを取得するように更に構成される、請求項13に記載の超音波イメージング装置。
- 前記送信は、前記画像フレームを取得するために放出される単一送信である、請求項14に記載の超音波イメージング装置。
- 前記画像は、前記イメージングサンプルを生成する際に記憶される時間サンプルから生成される、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 前記プロセッサは更に、媒体内のフィールドポイント上にフォーカスする圧縮センシングを適用するように構成される、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 前記プロセッサは更に、前記スパース化のために、前記平面波角度に基づいて圧縮基底から測定基底への変換マトリクスのエントリを得るように構成される、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 前記プロセッサは、前記スパース化のために、前記平面波角度のそれぞれの異なるものから計算されるものである前記エントリの1つにアクセスするように更に構成される、請求項18に記載の超音波イメージング装置。
- フーリエ変換プロセッサを更に有し、前記超音波イメージング装置は、前記画像サンプル取得回路からのイメージングサンプルにフーリエ変換を適用し、前記圧縮センシングプロセッサは、前記画像を再構成するように前記変換されたサンプルの中のサンプルに処理を行うように構成される、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- ヒルベルト変換プロセッサを更に有し、前記超音波イメージング装置は、前記画像サンプル取得回路からのイメージングサンプルにヒルベルト変換を適用し、前記圧縮センシングプロセッサは、前記画像を再構成するために前記変換されたサンプルの中のサンプルに処理を行うように構成される、請求項1に記載の超音波イメージング装置。
- 超音波イメージングのためのコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ可読媒体は、複数のステップを行うためにプロセッサによって実行可能な命令を有するプログラムを具体化し、前記複数のステップは、
イメージングサンプルを生成するステップと、
トランスデューサ素子ごとに遅延を適用するステップと、
前記生成の際に、前記遅延に従って、取得された時間サンプルを合計するステップであって、前記合計において使用される前記遅延は、集合的に非フォーカスである、ステップと、
前記生成するステップにおいて生成されるイメージングサンプルに基づいて、及び各トランスデューサ素子により受信される平面波の平面波角度に基づいて、画像をスパース化するステップと、
を有し、
前記平面波角度は、前記トランスデューサ素子のアレイの軸方向と前記受信される平面波の伝播方向とがなす角度であり、前記イメージングサンプルを生成するための各トランスデューサ素子ごとの前記遅延が、前記平面波角度に依存する、コンピュータ可読媒体。
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