超声广义相干因子（ Generalized Coherence Factor,GCF）波束合成仿真

2024-06-17 08:21:52

超声广义相干因子（ Generalized Coherence Factor,GCF）波束合成仿真

声速不均匀会降低图像的空间分辨率和对比度分辨率，广义相干因子(Generalized Coherence Factor,GCF)是由Pai-Chi Li教授提出的一种能够校正声速不均性引起的聚焦误差方法。

GCF=∑−M0<i<M0∣p(i)∣2/∑i=0N−1∣p(i)∣2GCF = \sum_{-M_0<i<M_0}{|p(i)|^2}/\sum_{i=0}^{N-1}{|p(i)|^2}GCF=∑−M0<i<M0∣p(i)∣2/∑i=0N−1∣p(i)∣2

上面就是GCFGCFGCF计算公式，分子为低频分量，代表接收通道数据的相干成分，分母为所有频率成分能量,ppp为延时后的通道数据频谱。

最终波束合成后的数据为：

p(i)=GCF∗sumi=0N−1s(i)p(i) = GCF*sum_{i=0}^{N-1}{s(i)}p(i)=GCF∗sumi=0N−1s(i)

sss为延时后的通道数据。

上图为GCF波束合成步骤，具体包括四步：

获取延时后通道数据
计算每个点的FFT，获取频谱
根据公式计算GCF
获取校正后波束合成数据

仿真结果

M0 = 0时，

从上图Field II靶点结果看变化并不明显，从CIRS仿体上看对比分辨率以及空间分辨率有所提升，但整幅图像给人一种空洞的感觉，尤其是近场信号被压下去很多，对此可以在近场提高低频分量,结果为：

从图像上看有分层，也许可以对GCF系数进行系数校正，近场调整的大一些

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