Page 160 - 《应用声学》2021年第4期

644 2021 年 7 月

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图 6 基于弯曲射线模型的重建结果
Fig. 6 Image reconstruction based on a bent-ray model

ဗॎ 了声波射线传播的路径信息，和换能器的空间分布
s  s  s  ૱ᑟ٨
以及组织的慢度分布s直接相关。
声速的重建过程需要引入射线轨迹校正步骤，
ᰴܦᤴӝ
在每次的慢度分布更新之后，需要根据更新后的声
ኄi౎࠱ጳ a ij 速分布重新校正声波的射线轨迹。由此，超声层析
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成像中声速重建的基本流程如图8所示。

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图 7 基于弯曲射线模型的迭代重建原理
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Fig. 7 Schematic diagram showing the principle
of iterative reconstruction based on bent rays
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图7 中线段 a ij 表示 i 条声波射线在第 j 个网格 ਥएѬ࣋ ࠄᰎ᜺฾҂᣺௑ᫎ
内的截距，即权重因子。由此，每一个发射接收对之
间的声波射线可以用一个线性方程表示，即 ա ːᏨϠࣀ
࠵̆᝺ࠀ᫠ϙὝ

 a 11 s 1 + a 12 s 2 + · · · + a 1m s m = p 1 ,


 ௧


 a 21 s 1 + a 22 s 2 + · · · + a 2m s m = p 2 , ᣥѣతጼਥएѬ࣋ࣳ
 . . (8) ᣁ૱˞ܦᤴѬ࣋
 .




a n1 s 1 + a n2 s 2 + · · · + a nm s m = p n ,

ፇౌ
式(8)中，p表示声波射线的第一到达时间，s为待重
图 8 迭代重建算法流程图
建生物组织的慢度 (声速的倒数)。式 (8) 也可以写
Fig. 8 Flow chart for iterative image reconstruction
为矩阵形式，即
在图8中，为了得到稳定的声速分布，需要不断
As = p, (9)
比较基于弯曲射线模型的理论声波到达时间和实
式(9)中，p为声波的第一到达时间向量；s为待重建 验观测到达时间。下面主要讨论目前应用于超声声
组织的慢度向量；A为联系两者的系数矩阵，其包含 速层析成像的迭代数学模型。