ارائه‌ی یک روش سریع برای شکل‌دهی پرتوی وفقی چندپرتویی در تصویربرداری اولتراسوند

Abstract

روش شکل‌دهی پرتو چندپرتویی، یک روش پیاده‌سازی شکل‌دهی پرتو کم‌ترین واریانس، با پیچیدگی محاسباتی اندک است که در آن، به جای محاسبه‌ی ماتریس کوواریانس برای هر یک از نقاط تصویر و معکوس کردن آن، تنها یک ماتریس برای تمام نقاط واقع در فاصله‌ی شعاعی یک‌سان از مرکز آرایه، محاسبه می‌شود. سپس برای کاهش بیش‌تر پیچیدگی، مساله‌ی شکل‌دهی در فضای پرتو حل می‌شود. در این مقاله، یک روش دومرحله‌ای جدید برای کاهش پیچیدگی شکل‌دهی پرتو کم‌ترین واریانس، معرفی شده است که مخصوصا در حالت چندپرتویی، نسبت به روش فضای پرتو، دارای پیچیدگی محاسباتی کم‌تری می‌باشد. در مرحله‌ی اول این روش، به جای استفاده از سیگنال‌های تمام عناصر آرایه در محاسبه‌ی ماتریس کوواریانس، سیگنال‌های بخشی از عناصر آرایه انتخاب می‌شود، به گونه‌ای که ماتریس کوواریانس حاصل، تمام اطلاعات همبستگی سیگنال‌ها را در بر گیرد. در مرحله‌ی دوم، وزن‌های تمام عناصر آرایه، از طریق یک روش درون‌یابی وفقی تعیین می‌شود، به گونه‌ای که ضمن حفظ ویژگی رزولوشن خوب، کنتراست تصویر نیز بهبود یابد. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که در حالت چندپرتویی، روش جدید از نظر رزولوشن، کنتراست و مقاوم بودن در مقابل خطاها، عمل‌کردی مشابه با روش شکل‌دهی در فضای پرتو دارد، در حالی که نسبت به آن روش، بار محاسباتی را تا بیش از 3 برابر، کاهش می‌دهد.