Akustisk avbildning ved ikke-lineaer, lavfrekvent manipulering av hoyfrekvens-sprednings- og -forplantningsegenskaper

• Main Authors: STANDAL OYVIND, ANGELSEN BJORN A J, HANSEN RUNE
• Format: Patent
• Language: Norwegian
• Published: 06.06.2008
• Subjects: ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES; DETECTING MASSES OR OBJECTS; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; DIAGNOSIS; GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; HUMAN NECESSITIES; HYGIENE; IDENTIFICATION; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION ORRERADIATION OF RADIO WAVES; MEASURING; MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; PHYSICS; RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; SURGERY; TESTING

Det er presentert nye metoder for akustisk avbildning som gir bilder med redusert reverberasjonsstøy og bilder av ulineær sprede- og forplantningsparametere til objektet, samt estimeringsmetoder for korreksjoner av bølgefrontaberrasjoner produsert av romlige variasjoner i den akustiske forplantningshastigheten. Metodene finner utnyttelse i en rekke anvendelser, for eksempel akustisk avbildning av geologiske strukturer, SONAR avbildning av undersjøiske objekter, medisinsk ultralyd avbildning, testing av modning av matvarer, og ikke-destruktiv testing av materialer. Metodene er basert på prosessering av det mottatte signal fra utsendte duale frekvensbånd akustiske pulskomplekser med overlappende høy- og lavfrekvente pulser. Den høyfrekvente pulsen benyttes til billedrekonstruksjon, og lavfrekvenspulsen benyttes til å manipulere ulineær sprednings- og/eller forplantningsegenskaper for den høyfrekvente pulsen. I en første metode benyttes det spredte signalet fra et enkelt dualbånd pulskompleks med filtrering i hurtig tid (dybdetid) for å gi et signal med undertrykkelse av reverberasjonsstøy med første harmonisk følsomhet og øket romlig oppløsning. I andre metoder sendes det ut to eller flere dualbånd pulskomplekser hvor frekvens og/eller fase og/eller amplitude til de lavfrekvente pulsene varierer for hvert utsendte pulskompleks. Ved filtrering langs pulstall koordinaten og korreksjon for ulineære propagasjonsforsinkelser og opsjonalt også amplituder, utvinner man et lineært tilbakespredningssignal med undertrykket pulsreverberasjonsstøy, et ulineært tilbakespredningssignal, og kvantitative ulineære propagasjons- og spredeparametere. De reverberasjonsundertrykte signalene er videre nyttige for estimering av bølgefrontaberrasjonene, og det er gitt approksimative estimater for aberrasjonskorreksjonene. Metodene er videre nyttige ved brede senderstråler med multiple parallelle mottagerstråler for å øke billedraten ved 2D og 3D avbildning. Det ulineære signalet er nyttig for avbildning av forskjeller i objektegenskaper, mikrokalsifiseringer, innvekst av fibrøst vev eller skumceller, eller mikrogassbobler som man finner ved dekompresjon eller injisert som ultralyd kontrastmidler. Metodene er også nyttige ved transmisjonsavbildning for å gi målte data for tomografisk og diffraksjonstomografisk billedrekonstruksjon.