Page 34 - 《应用声学》2021年第1期
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             波发射的数据作为输入即可重建出与 31 角度平面                          保留算法优势的条件下,极大地减少计算耗时,是较
             波相干复合质量相近的图像,对于帧频的提高有巨                            有前景的方向。为了确保神经网络具有较好的泛化
             大帮助。该类方法中用于训练的数据标签是波束合                            能力,还需要进一步研究在实际中如何构建一个样
             成后图像,在训练数据集不够大的情况下可能会使                            本分布尽可能广泛的数据集以覆盖不同的探查的
             网络记住训练数据中组织的特定结构特征,影响泛                            器官、探头的方向以及患者间的差异。
             化能力。
              Ͱ᠏᧚ᄱࣰܭՌڏϸ                      ᰴ᠏᧚ᄱࣰܭՌڏϸ                        参 考 文        献
                               ງएᇸፃᎪፏ
                                                                 [1] Montaldo G, Tanter M, Bercoff J, et al. Coherent plane-
                                                                   wave compounding for very high frame rate ultrasonogra-
                                                                   phy and transient elastography[J]. IEEE Transactions on
                                                                   Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control, IEEE,
                      (a) ۳̆ງएߦ˸ᄊฉౌՌੇՑܫေ੿షืሮڏ
                                                                   2009, 56(3): 489–506.
                                                                 [2] Mace E, Montaldo G, Osmanski B, et al. Functional ul-
                                                                   trasound imaging of the brain: theory and basic princi-
                                                                   ples[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics
                                                                   and Frequency Control, 2013, 60(3): 492–506.
                                                                 [3] Errico C, Pierre J, Pezet S, et al. Ultrafast ultrasound
                                                                   localization microscopy for deep super-resolution vascu-
                                                                   lar imaging[J]. Nature, Nature Publishing Group, 2015,
             (b) 3ᝈएࣱ᭧ฉ      (c) 31ᝈएࣱ᭧ฉ  (d) DNN̿3ᝈएࣱ᭧ฉ           527(7579): 499–502.
                    ܭՌፇ౧            ܭՌፇ౧      ஝૶˞ᣥКᄊ᧘थፇ౧
                                                                 [4] Sandrin L, Catheline S, Tanter M, et al. 2D transient elas-
               图 10  基于深度学习的波束合成图像后处理技术               [48]         tography[J]. Acoustical Imaging, 2006, 25(1999): 485–492.
                                                                 [5] Moubark A M, Alomari Z, Harput S, et al. Enhancement
              Fig. 10 Deep learning based image post-processing
                                                                   of contrast and resolution of B-mode plane wave imaging
              technique  [48]                                      (PWI) with non-linear filtered delay multiply and sum
                                                                   (FDMAS) beamforming[C]. IEEE International Ultrason-
             4 结论                                                  ics Symposium, IUS, 2016.
                                                                 [6] Capon J. High-resolution frequency-wavenumber spec-
                 综上所述,研究人员采用新型波束合成方法,                              trum analysis[J]. Prceedings of the IEEE, 1969, 57(8):
                                                                   1408–1418.
             通过结合回波数据的统计特性,或是引入关于超声
                                                                 [7] Vignon F, Burcher M R. Capon beamforming in medical
             信号的先验信息,可以在一定程度上改善平面波成                                ultrasound imaging with focused beams[J]. IEEE Transac-
             像的图像质量,从而以更少次数的平面波发射,获                                tions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control,
                                                                   2008, 55(3): 619–628.
             得和传统 DAS 方法更多次数平面波发射同等的图
                                                                 [8] Holfort I K, Gran F, Jøensen J A. Broadband mini-
             像质量。换言之,在提高图像质量的同时,不牺牲帧                               mum variance beamforming for ultrasound imaging[J].
             频。这些方法可望提高剪切波弹性成像和心肌弹性                                IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Fre-
                                                                   quency Control, 2009, 56(2): 314–325.
             成像等高帧频成像的图像质量,并极大提高三维成
                                                                 [9] Austeng A, Nilsen C I C, Jensen A C, et al. Coherent
             像系统的实时性。                                              plane-wave compounding and minimum variance beam-
                 相比于传统的DAS方法,新的波束合成方法在                             forming[C]. IEEE International Ultrasonics Symposium,
                                                                   IUS, 2011: 2448–2451.
             应用于平面波成像上时还存在着一些挑战。首先,
                                                                [10] Nguyen N Q, Prager R W. Minimum variance beamform-
             自适应或基于逆散射的方法可以显著提升波束合                                 ers for coherent plane-wave compounding[C]. Proceedings
             成图像的分辨率和对比度,但对于背景散斑的强度                                of SPIE, IEEE, 2017, 10139: 1013912.
                                                                [11] Zhao J, Zeng X, Yu J, et al. Adaptive beamforming in ul-
             存在着一定的抑制,需要医生评估其对于疾病诊断
                                                                   trasound imaging with plane wave compounding[C]. 2014
             的影响。此外,自适应和基于逆散射的新型波束合                                International Conference on Audio, Language and Image
             成方法的计算复杂度相比于传统DAS方法较高,对                               Processing. IEEE, 2014: 53–57.
                                                                [12] Qi Y, Wang Y, Guo W. Joint subarray coherence and
             于系统的计算能力提出了更高的要求。因此,通过
                                                                   minimum variance beamformer for multitransmission ul-
             深度神经网络学习改良后波束合成的结果,可以在                                trasound imaging modalities[J]. IEEE Transactions on Ul-
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