Page 144 - 《应用声学》2022年第1期

140 2022 年 1 月

中还需对更多不同部位颅骨的模型进行计算分析。 乎显示为连续界面，校正后图像分辨率与对比度得
出现这种结果的另一个可能原因是在近似射线法 到提升。(3) 仿真颅骨的存在导致对目标点位移的
中忽略了声波折射角度，造成相位校正的误差。 大小和方向估计均出现了偏差，近似射线校正方法
可以改善目标点位移估计的效果。3 个目标点的实
3.2 实验结果及误差分析
际位移均为向正上方移动 0.1 mm；无颅骨时对 3 个
实验得到无颅骨、有仿真颅骨未做校正、有 目标点位移大小和角度估计值的平均误差分别为
仿真颅骨并经近似射线法校正处理后的成像及 0% 和 0%；有仿真颅骨时，位移大小和角度估计值
目标位移矢量分布结果如图 10 所示，将各图内 3 平均误差为 16.47% 和 27.67 %；校正后，误差降低
个运动目标点从左到右分别记为点 1 ⃝ 2 ⃝ 3 ⃝。对比 为 1.13% 和 1.41%，检测精度明显提升。3 种情况下
图 10(a) ∼ (c)，由于仿真颅骨的存在，目标点位置及 3个运动目标的具体数据见表2。
移动位移估计值的准确度均出现偏差。 对比实验与数值仿真结果，实验结果中对位移
对比图 10(a) ∼ (c)，可以发现：(1) 图 10(b) 中 估计的误差小于数值仿真结果，其原因之一可能是
目标对应的亮斑位置向换能器一侧靠近，与无颅骨 条件所限，实验中仅设置了朝单一方向运动的 3 个
时偏差约为 3 mm，使用近似射线法校正后，亮斑回 靶点；另外，实验所用仿真颅骨为均匀介质且为厚
到与无颅骨时基本相同的位置。(2) 图10(b)图像分 度固定的平板，而非内部声速、厚度非均匀的真实

辨率下降，横向方向更为明显，1 ⃝ 2 ⃝ 两点在图中几 颅骨。

20 20 20

25 25 25
ງएவՔ/mm 30 ŀ Ł ł ງएவՔ/mm 30 ງएவՔ/mm 30

35 35 35

40 40 40
-5 0 5 -5 0 5 -5 0 5
ഷՔ/mm ഷՔ/mm ഷՔ/mm
(a) ௄ᮖᰤ (b) ద͌ᄾᮖᰤళಣ൤ (c) ద͌ᄾᮖᰤ˅ಣ൤
图 10 经颅实验速度估计结果图
Fig. 10 Estimated results of transcranial experimental velocity.

表 2 位移估计结果
Table 2 Displacement estimation results

真实值 无颅骨 有仿真颅骨，未校正 有仿真颅骨，且校正

1 ⃝ 2 ⃝ 3 ⃝ 1 ⃝ 2 ⃝ 3 ⃝ 1 ⃝ 2 ⃝ 3 ⃝ 1 ⃝ 2 ⃝ 3 ⃝
位移估计值/mm 0.1 0.100 0.100 0.100 0.111 0.124 0.114 0.100 0.103 0.100
位移平均偏差/mm 0 0.0165 0.0011
位移相对误差/% 0 16.5 1.1

角度估计值/( ) 90 90 90 90 71.606 55.873 67.808 89.842 86.525 89.838
◦
角度平均偏差/( ) 0 24.904 1.265
◦
角度相对误差/% 0 27.7 1.4