專利商品網


    快速搜尋        

 

zoomin      

技術名稱 Technology
發明人 Inventor
沈哲州,
所有權人 Asignee 國立臺灣科技大學

專利國家
Country
申請號
Application No.
專利號
Patent No.
中心案號
Serial No.
年費有效日期
美國 13/478,123 US9052396B2 1000091US0 2022/12/09
  點閱數:1222

技術摘要:
由於多頻激發在進行超音波非線性成像時可以更有效地利用超音波探頭有限的頻寬來產生所需的非線性信號,因此近年使用多頻激發之非線性成像開始被廣泛探討。若只考慮信號強度較強之二階非線性成份,在多頻激發時所產生之超音波非線性信號包含了發射頻率各自之二次諧波(second harmonic)信號與發射頻率之間的互調變(inter-modulation)信號,以發射雙頻f1與f2為例,則其二次諧波頻率為2f1與2f2,又假設f1頻率高於f2,則其互調變信號頻率則為(f1+f2)與(f1-f2),其中(f1+f2)被稱為頻率和(sum frequency)成份而(f1-f2)被稱為頻率差(difference frequency)成份。由於頻率差成份(f1-f2)與二次諧波成份2f2會比較容易被原發射超音波探頭所接收,因此該兩成份結合成之寬頻信號可被用於成像以提高非線性影像品質。
但超音波非線性影像因為產生的信號強度低故常受限於訊雜比(Signal-to-noise ratio)不足的問題,我們可以使用編碼激發(coded excitation)波形來下拉長發射信號以改善訊雜比,而啾聲(chirp)波形是最廣泛使用在超音波影像中的編碼波形,啾聲波形的特性是其載波(carrier)之瞬時頻率隨時間而改變。在多頻激發之非線性影像中,若各發射頻率上的啾聲信號其掃頻(frequency sweeping)方向與速度均相同,則所產生的頻率差成份將為一接近單頻弦波之窄頻信號,該窄頻信號無法進行脈衝壓縮(pulse compression)故將嚴重降低使用頻率差成份成像之解析度。舉例來說,發射頻率為f1之線性上掃(linear up-sweeping)啾聲波形與發射頻率為f2之線性上掃啾聲波形所產生之頻率差成份將為一載波頻率固定為(f1-f2)的單頻信號。
若要讓產生之頻率差成份為一寬頻信號以提供足夠的影像解析度,則各發射頻率之掃頻方向必須相反,舉例來說,發射頻率為f1之啾聲波形與發射頻率為f2之線性下掃啾聲波形所產生之頻率差成份將為一中心頻率為(f1-f2)的線性上掃啾聲信號,由於啾聲信號為寬頻信號故能在脈衝壓縮後維持影像解析度。因此使用本啾聲波形設計方式用於多頻激發非線性成像時將同時能提供較好的訊雜比並維持影像解析度。


相關圖片: