Ultrasound imaging using single-element biaxial beamforming
Notice bibliographique
Résumé
PurposeDynamic focusing of received ultrasound signals, or beamforming, is foundational for ultrasound imaging. Conventionally, it requires arrays of ultrasound sensors to estimate where sound came from using time-of-flight (TOF) measurements. We demonstrate passive beamforming with a single biaxial sensor and accurate passive acoustic mapping with two biaxial sensors using only direction of arrival (DOA) information.ApproachWe introduce two single-element biaxial beamforming algorithms and four biaxial image reconstruction algorithms for a two-element biaxial piezoceramic transducer array. Imaging of a hemispherical acoustic source is characterized in an acoustic scanning tank within the region −30.29 mm ≤x≤ 29.94 mm and 50.11 mm ≤z≤ 90.45 mm relative to the center of the array. Imaging performance is contrasted with delay, sum, and integrate (DSAI) and delay, multiply, sum, and integrate (DMSAI) algorithms.ResultsSingle-element biaxial beamforming can identify DOA with a median error (± interquartile range) of 0.36±0.63 deg and median full-width half-prominence of 7.3±8.6 deg. Using both array elements, DOA-only images demonstrate overall median localization error of 6.41 mm (lateral: 1.02 mm, axial: 5.85 mm, signal-to-noise ratio (SNR): 15.37) and DOA + TOF images demonstrate overall median error of 6.91 mm (lateral: 1.69 mm, axial: 6.11 mm, SNR: 18.37).ConclusionsTo the best of our knowledge, we provide the first demonstration of single-element beamforming using a single stationary piezoceramic and the first demonstration of passive ultrasound imaging without the use of TOF information. These results enable simpler, smaller, more cost-effective arrays for passive ultrasound imaging.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».