光音響イメージングにおける高次相関に基づく実時間ビーム形成【JST・京大機械翻訳】

Mulani Sufayan; Paul Souradip; Singh Mayanglambam Suheshkumar

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202203088570700 整理番号：22P0311556

光音響イメージングにおける高次相関に基づく実時間ビーム形成【JST・京大機械翻訳】

Higher-order correlation based real-time beamforming in photoacoustic imaging

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発行年： 2022年03月28日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月28日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

直線アレイベースの光音響画像を,従来の遅延と合計(DAS)ビーム成形法を用いて再構成した。DASビームフォーマはPA画像形成によく適しているが,再構成画像はPA信号相関の不正確な仮定により雑音,サイドローブおよび他の強いアーチファクトによってしばしば影響される。本研究は,サイドローブとアーチファクトの発生を減らし,画像品質性能を改善する反転法を開発することを目的とする。より多数の遅延PA信号が結合され,従来の遅延-乗算-和(DMAS)よりも要約される高次信号相関に基づく新しいビームフォーマを提示した。提案技法は,従来のビーム成形器と比較して,分解能,コントラスト,およびSNRの効率的な改善を提供する。本方法における計算量は,DAS O(N)の同じ順序に縮小した。したがって,このビーム成形器は実時間PA画像再構成に実装できる。GPUベースの研究を計算時間で行った。提案方法は,DASとリアルタイムDMASの同じ時間フレームでほとんど実行される。アルゴリズムの検証研究を数値的および実験的に行った。高次DMASビームフォーマは,すべての場合で優れた再構成を示した。ex vivoファントムの定量的評価は,提案した方法がDASとDMASと比較して,それぞれ,SNRの51%と6%の改善,SNRの81%と39%の改善をもたらすことを示した。結論として,提案したアルゴリズムは,実時間光音響イメージングとその応用において非常に有望である。【JST・京大機械翻訳】

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音響信号処理

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