【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于超聲成像校正，涉及一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法與系統。
技術介紹
1、在工業成像領域，尤其是超聲波成像中，相位畸變校正技術已經得到了廣泛應用。對于非均勻變形層，只要明確了參考標準，就可以應用相位畸變矯正技術。此外，對于均勻變形層，如果掌握了層厚的先驗信息，同樣可以進行相位畸變校正。同時，對于非均勻變形結構，尤其是具有隨機反射器分布的結構，也存在相應的相位畸變校正方法。但是現有的相位畸變矯正技術涉及大量的計算，更適合于離線相位校正，較難滿足對于實時超聲成像的校正算法的計算效率要求。
2、例如現有技術文件1(cn200810105756.7)公開了一種相控陣超聲檢測中基于集總相關法的相位畸變校正方法，在陣元接收到的回波信號的信噪比較低的時候，可以有效提高時間延遲估計的精度，減小各通道信號之間的相位畸變。集總相關相位校正法就是參考信號選為所有陣元接收到的信號直接疊加之和，各個陣元與參考信號做相關分析，求得每個陣元相對于參考信號的時間延遲量。但是此種方法涉及大量的計算，不太適用于超聲相控陣的實時成像。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法與系統，在有效提高時間延遲估計的精度，減小各通道信號之間的相位畸變的基礎上，滿足工業上實時超聲成像的要求。
2、本專利技術采用如下的技術方案。
3、本專利技術第一方面提供一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正
4、對于超聲成像每個陣列元素和每個掃描角度，基于相對延遲和異或操作計算相位誤差評估指標，獲取所述評估指標低于設定閾值時的相對延遲；
5、根據獲取的相對延遲計算對應的校正延遲，并根據校正延遲計算累計相位畸變延遲；
6、計算每個陣列元素和每個掃描角度在相位畸變校正中的權重系數，并結合所述累計相位畸變延遲計算每個陣列元素的加權平均相位畸變延遲；
7、以所述加權平均相位畸變延遲作為陣列元素延遲時間估計值進行超聲成像相位畸變校正。
8、優選地，所述相位誤差評估指標的計算公式為：
9、
10、其中，為相位誤差評估指標；
11、m為時間窗口的長度；
12、和分別為射頻回波樣本和的移位表示；
13、為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的第k個樣本的信號值；
14、為第n-1個陣列元素在第i個掃描角度下的第個樣本的信號值；
15、為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的相對延遲；
16、表示進行逐比特的異或操作。
17、優選地，所述校正延遲的計算公式為：
18、
19、式中：為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的校正延遲；
20、為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的相對延遲；
21、ts為射頻回波信號樣本的采樣周期；為相對聚焦延時。
22、優選地，所述累計相位畸變延遲的計算公式為：
23、
24、其中，為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的累積相位畸變延遲；
25、為第j個陣列元素在第i個掃描角度下的校正延遲。
26、優選地，所述權重系數的計算公式為：
27、
28、其中，為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的權重系數；
29、為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的第k個樣本的信號值；
30、m為時間窗口的長度。
31、優選地，所述加權平均相位畸變延遲的計算公式為：
32、
33、其中，為第n個陣列元素的加權平均相位畸變延遲；
34、為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的權重系數；
35、為第n個陣列元素在第i個掃描角度下的累計相位畸變延遲；
36、k是掃描角度數。
37、優選地，所述以所述加權平均相位畸變延遲作為陣列元素延遲時間估計值進行超聲成像相位畸變校正，包括：
38、根據每個陣列元素的加權平均相位畸變延遲設置對應陣列元素延遲時間，采集相應的回波幅值信號，根據采集的信號成像。
39、本專利技術第二方面提供一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算系統，包括：
40、評估指標計算模塊，用于對于超聲成像每個陣列元素和每個掃描角度，基于相對延遲和異或操作計算相位誤差評估指標，獲取所述評估指標低于設定閾值時的相對延遲；
41、累計相位畸變延遲計算模塊，用于根據獲取的相對延遲計算對應的校正延遲，并根據校正延遲計算累計相位畸變延遲；
42、加權平均相位畸變延遲計算模塊，用于計算每個陣列元素和每個掃描角度在相位畸變校正中的權重系數，并結合所述累計相位畸變延遲計算每個陣列元素的加權平均相位畸變延遲；
43、相位畸變校正模塊，用于以所述加權平均相位畸變延遲作為陣列元素延遲時間估計值進行超聲成像相位畸變校正。
44、本專利技術第三方面提供一種終端，包括處理器及存儲介質；所述存儲介質用于存儲指令；所述處理器用于根據所述指令進行操作以執行所述方法的步驟。
45、本專利技術第四方面提供計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現所述方法的步驟。
46、與現有技術相比，本專利技術的有益效果至少包括：
47、本專利技術以兩個射頻樣本之間的絕對差值和sad作為相位誤差評估指標估計由線目標和/或漫反射體反射的回波信號的畸變模式，只涉及加法運算，計算復雜度相對較低；該相位誤差評估指標基于相對延遲和異或操作計算，利用異或操作對信號的相位差異的敏感性，當兩個信號對齊時，異或操作的結果將最小，表明相位畸變得到了有效校正，可精確評估相位誤差；且使用單比特字長進行逐比特的異或操作，字長被截斷為1b進一步提高了計算效率；通過評估指標和設定閾值，有效地估計了相鄰陣列信道的相對延遲；
48、本專利技術考慮到陣元只能存在一個延遲時間，但是對于不均勻介質，在多個角度上的最佳延遲時間可能不同，所以引進了權重系數計算加權平均相位畸變延遲，每個角度的加權系數取該角度接收到的回波信號的平均幅度，根據信號強度來調整每個陣元的延遲時間，可提高超聲成像相位畸變校正精度和收斂性能。
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1.一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
8.一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算系統，利用權利要求1-7任一項所述的方法，其特征在于，所述系統包括：
9.一種終端，包括處理器及存儲介質；其特征在于：
10.計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-7任
...【技術特征摘要】
1.一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的一種基于時間延遲估計的超聲成像相位畸變校正計算方法，其特征在于：
6.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許強，周宏，周韞捷，顧黃晶，王承，王卓林，張圣甫，葉頲，周婕，陳嘉威，李亞群，沈斌，王之琦，陳韋蒙，梅珊珊，
申請(專利權)人：國網上海市電力公司，
類型：發明
國別省市：
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