Le beamforming est un processus critique dans les systèmes à ultrasons haute résolution qui améliore la qualité d'image en concentrant et en dirigeant le faisceau ultrasons. Le calcul précis des paramètres de faisceaufforming assure une performance optimale du système et une résolution d'image.

Paramètres fondamentaux de la formation des faisceaux

Les principaux paramètres de la formation du faisceau comprennent le nombre d'éléments, l'espacement des éléments et la vitesse de prélèvement. Ces paramètres influencent le focus du faisceau, l'angle de direction et la résolution.

Calcul du nombre d'éléments

Le nombre d'éléments dans le tableau du transducteur détermine la direction et la résolution du faisceau. Il est calculé en fonction de la résolution latérale souhaitée et de la taille d'ouverture du système. En général, un nombre plus élevé d'éléments améliore la qualité d'image mais augmente la complexité du système.

La formule pour le nombre d'éléments (N) est la suivante:

N = (Taille d'ouverture) / (Épaisseur de l'élément)

Détermination de l'espacement des éléments

L'espacement des éléments affecte les lobes de grille et les capacités de direction du faisceau. Pour éviter l'espacement des lobes de grille, l'espacement doit être inférieur ou égal à la moitié de la longueur d'onde de la fréquence des ultrasons.

Le calcul est le suivant:

Spacation = λ / 2

Calcul du taux d'échantillonnage et de la concentration

Le taux d'échantillonnage doit être suffisant pour capter avec précision les signaux ultrasoniques. Selon le théorème de Nyquist, il doit être au moins deux fois plus élevé que le composant de fréquence.

La profondeur de focalisation (F) est calculée en fonction du délai (t) pour que l'échographie atteigne la cible et retourne:

F = (c × t) / 2

où c est la vitesse du son dans les tissus (~1540 m/s).