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第1章 绪论 1

1.1医学超声成像发展历史 1

1.2国内外研究进展 3

1.2.1数字化成像 4

1.2.2谐波成像 5

1.2.3超声体成像 6

1.2.4组织弹性成像 6

1.2.5合成孔径成像 7

1.2.6Fourier成像系统 7

1.3本书内容安排 8

第2章 超声成像中的线性系统理论 10

2.1Fourier变换性质及其应用 10

2.1.1Fourier变换 11

2.1.2性质 14

2.2一个一维成像的例子 15

2.2.1目标建模 16

2.2.2系统建模 16

2.2.3逆问题求解 17

2.3匹配滤波器 19

2.4带通信号的相干处理 21

2.5时域中的Doppler现象 24

2.5.1系统模型 24

2.5.2逆问题求解 26

2.5.3分辨率 28

第3章 数学物理方程基础知识 31

3.1几种常见的数学物理方程 31

3.1.1静电势Laplace和Possion方程 32

3.1.2波动方程和Helmholtz方程 33

3.1.3线性超声声学简介 34

3.2直角坐标系下波动方程的解 35

3.2.1分离变量法求解 36

3.2.2讨论 37

3.3圆柱坐标下波动方程的解 39

3.3.1分离变量法求解 40

3.3.2讨论 42

第4章 标量衍射理论 45

4.1标量衍射理论回顾 45

4.2格林定理 47

4.3基尔霍夫积分定理 48

4.4平面屏幕衍射的基尔霍夫理论 50

4.4.1基尔霍夫积分定理的应用 51

4.4.2基尔霍夫衍射公式 53

4.5平面屏幕衍射的瑞利-索末菲理论 55

4.5.1格林函数的选择 55

4.5.2瑞利-索末菲衍射公式 57

4.5.3衍射与线性系统的关系 58

4.5.4利用瑞利-索末菲衍射公式计算声场 59

4.6角谱传播原理 62

4.6.1角谱及其物理解释 62

4.6.2角谱的传播 63

4.6.3利用角谱计算声场 66

第5章 超声成像建模 68

5.1动态聚焦成像建模 69

5.1.1一个阵元的辐射模式 71

5.1.2动态聚焦成像建模 73

5.2基于非衍射波的Fourier成像建模 76

5.2.1X-wave 77

5.2.2Fourier超声成像模型 82

5.3基于角谱传播原理的Fourier成像建模 89

5.3.1成像模型 89

5.3.2实现和仿真 91

5.3.3讨论 93

5.4基于Fourier变换的高质量超声成像 94

5.4.1成像建模 94

5.4.2有限次发射模式下的HFR成像仿真 96

5.4.3讨论 99

5.5任意辐射场下的Fourier成像建模 99

5.5.1理论建模 100

5.5.2理论分析 101

5.5.3仿真结果 103

5.5.4讨论 105

5.6圆柱型传感器下的Fourier成像 105

5.6.1传感器结构与声场 106

5.6.2系统模型 106

5.6.3仿真结果 110

5.6.4讨论 112

第6章 合成孔径成像 113

6.1延时叠加波束形成算法 114

6.1.1聚焦偏转延时计算 115

6.1.2波束仿真 116

6.2波束控制方法 118

6.2.1动态聚焦 118

6.2.2幅度变迹 119

6.2.3动态孔径 120

6.3合成孔径成像 122

6.3.1合成孔径聚焦 123

6.3.2多阵元合成孔径聚焦 126

6.3.3合成接收孔径 128

6.3.4合成聚焦 130

6.3.5合成发射孔径 132

6.4实验设计 135

6.4.1实验对比与分析 136

6.4.2传统延时叠加成像 136

6.4.3合成孔径成像 139

6.5总结 142

第7章 信号编码技术在超声成像中的应用 143

7.1匹配滤波器和脉冲压缩 144

7.1.1匹配滤波器 144

7.1.2脉冲压缩技术 145

7.2基于线性调频信号的超声成像系统 146

7.2.1线性调频信号 146

7.2.2线性调频信号在HFR系统中的应用 148

7.2.3仿真结果 150

7.3Golay正交互补码在成像中的应用 153

7.3.1Golay互补序列 153

7.3.2Golay互补序列在HFR系统中的应用 154

7.3.3仿真结果 156

7.4Barker码在超声成像中的应用 159

7.4.1Barker码 159

7.4.2Barker码在HFR系统中的应用 160

7.4.3仿真结果 161

7.5小结 161

参考文献 163