在合成孔徑圖像形成中的相干展頻的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本專利文件要求于2013年9月13日提交的題為"COHERENT SPREAD SPECTRUM CODED WAVEFORMS IN SYNTHETIC APERTURE MAGE FORMATION" 的美國臨時申請No .61/ 877884的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本專利文件涉及聲波圖像形成。
【背景技術(shù)】
[0004] 聲波圖像是采用聲波穿過介質(zhì)的特性以呈現(xiàn)視覺圖像的成像模式。高頻聲波圖像 在多種生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中已經(jīng)被用作為成像模態(tài)幾十年，以查看動物和人類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功 能。在生物醫(yī)學(xué)成像中使用的高頻聲波可以以不同的頻率(例如，在1和20MHz、或甚至更高 的頻率之間）操作，并且通常稱為超聲波。一些因素、包括不充分的空間分辨率和組織分化 可能導(dǎo)致使用超聲波成像的常規(guī)技術(shù)而帶來的低于期望的圖像質(zhì)量，這會限制它在許多臨 床指標(biāo)或應(yīng)用中的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 公開了使用相干、展頻、瞬間寬帶、頻率和/或相位編碼的聲波波形的用于合成孔 徑超聲波成像的技術(shù)、系統(tǒng)和裝置。所公開的技術(shù)、系統(tǒng)和裝置可被用于形成生物組織的一 維（1D)、二維(2D)和/或三維(3D)的超聲波圖像。
[0006] 本專利文件中描述的主題可以提供以下特征中的一個或多個，并且可以用于許多 應(yīng)用中。例如，所公開的技術(shù)可以在常規(guī)初級護(hù)理篩查期間被用來識別和定位早期病變，包 括惡性腫瘤、以及后期癌癥，這可以潛在地提高難以診斷的無癥狀的患者的存活率。所公開 的技術(shù)可以由通過資格認(rèn)證的放射科醫(yī)師在任何手術(shù)活檢或切除干預(yù)之前用于診斷腫瘤 為良性或惡性的，這也可以提高患者存活率，同時減少不必要的活檢。當(dāng)所公開的技術(shù)與細(xì) 針活檢儀器結(jié)合時，可以在醫(yī)療程序中用于確認(rèn)非侵入性診斷，這可以減少這樣的活檢程 序的侵襲的級別。當(dāng)所公開的技術(shù)在手術(shù)前與計算機(jī)斷層掃描(CT)x射線圖像結(jié)合時和/或 在手術(shù)中與微創(chuàng)手術(shù)高清晰度視頻的儀器結(jié)合時，可以融合CT、光學(xué)和超聲波圖像，從而可 以進(jìn)一步給外科醫(yī)生額外的能力來定位、診斷和手術(shù)切除或修復(fù)患病組織而不損傷健康組 織。當(dāng)所公開的技術(shù)與專業(yè)外科儀器結(jié)合時，可以融合超聲波圖像與其他數(shù)據(jù)，并且可以給 外科醫(yī)生額外的能力來定位和操控感興趣的解剖區(qū)域，同時最小化對附近結(jié)構(gòu)不必要的損 傷。所公開的技術(shù)、例如通過精確地導(dǎo)向密封放射源和導(dǎo)管插入到適當(dāng)?shù)奈恢每梢詼p少用 于惡性腫瘤的近距離治療的時間量。類似的，所公開的技術(shù)可以幫助用于疾病治療的高劑 量、局部藥物的插入。
【附圖說明】
[0007] 圖1A示出了由超聲波成像中形成真實(real)孔徑波束的換能器陣列產(chǎn)生的超聲 波波束的示意圖。
[0008] 圖1B示出了由換能器陣列產(chǎn)生的超聲波波束的示意圖，換能器陣列的相位中心在 連續(xù)的位置中以在超聲波成像中形成合成孔徑波束。
[0009] 圖1C和1D示出了由換成器陣列產(chǎn)生的示例的復(fù)合超聲波發(fā)送和/或接收波束的示 意圖，換能器陣列形成來自多個發(fā)送和/或接收位置的合成孔徑波束。
[0010]圖1E示出了用于產(chǎn)生公開的技術(shù)的復(fù)合超聲波波束的示例換能器陣列的示意圖。 [0011]圖2A示出了使用展頻(spread-spectrum)編碼波形的示例的合成孔徑超聲波系統(tǒng) 的框圖。
[0012]圖2B示出了使用展頻編碼波形的另一個示例的合成孔徑超聲波系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖2C和2D示出了公開的技術(shù)的示例的合成孔徑成像技術(shù)的示意圖。
[0014]圖2E示出了用于使用展頻編碼波形的示例的合成孔徑超聲波系統(tǒng)的操作的圖表。 [0015]圖3示出了以多個波形為特征的示例的展頻、寬瞬時帶寬、頻率和/或相位編碼復(fù) 合波形的曲線圖。
[0016] 圖4示出了示例的展頻編碼波形的模糊函數(shù)特性。
[0017] 圖5A-5C示出了用于波束控制、動態(tài)聚焦和形成的示例的示意圖。
[0018] 圖6示出了示例的合成孔徑超聲波信號處理技術(shù)以產(chǎn)生超聲波圖像的框圖。
[0019] 圖7示出了示例的合成孔徑采樣接收的回波數(shù)據(jù)并存儲到存儲器的示意圖。
[0020] 圖8示出了用于寬帶、展頻、噪聲狀、相干合成孔徑圖像形成的示例的波數(shù)算法的 框圖。
[0021 ]圖9示出了說明Stolt變換過程的示例的實現(xiàn)方式的示意圖。
[0022]圖10示出了示例的迭代、閉環(huán)、合成孔徑圖像的自動聚焦子程序的框圖。
【具體實施方式】
[0023]超聲波成像可以通過在物理彈性介質(zhì)內(nèi)發(fā)射聲波(脈沖)來進(jìn)行，該聲波從兩種介 質(zhì)(例如，生物組織結(jié)構(gòu))之間的邊界部分地被反射，且部分地被發(fā)送。反射取決于兩種介質(zhì) 之間（例如，在兩個不同的生物組織類型之間的界面）的聲阻抗差。例如，發(fā)送的聲波的一些 聲能(acoustic energy)可以在界面處被散射回?fù)Q能器以被接收，并被處理以提取信息，同 時剩余部分可以傳播在下一個介質(zhì)上和傳播到下一個介質(zhì)。在一些情況下，可能由于包含 在充當(dāng)散射中心的反射介質(zhì)中的兩個或更多阻抗而發(fā)生反射的散射。此外，例如，聲能可以 基于介質(zhì)和/或聲波的性質(zhì)的性能被折射、衍射、延遲和/或衰減。
[0024] 在一些現(xiàn)有的超聲波成像系統(tǒng)中，典型的換能器可以采用壓電元件的陣列以向目 標(biāo)區(qū)域(例如，生物體的軀體)發(fā)送超聲波脈沖并接收返回的從內(nèi)部散射結(jié)構(gòu)返回的超聲波 信號（回波）。該換能器陣列用作成像系統(tǒng)的孔徑。超聲波脈沖可以是電控制并通過平面或 體積聚焦為序列脈沖，并且用于產(chǎn)生用于形成目標(biāo)的圖像的返回回波的一維、二維和/或三 維映射。控制和聚焦超聲波脈沖的過程被稱為波束形成。在一些示例中，在換能器陣列處發(fā) 送和接收的超聲波脈沖和返回的回波可以在該陣列的每個換能器處及時地(in time)單獨 延遲，以充當(dāng)相控陣列。
[0025] 在常規(guī)的真實孔徑超聲波成像系統(tǒng)中，圖像的質(zhì)量直接取決于由超聲波系統(tǒng)的換 能器產(chǎn)生的聲場(acoustic field)。圖1A示出了由換能器陣列110產(chǎn)生的真實孔徑超聲波 波束111的示意圖，例如，換能器110可以配置為單個電聲換能器元件或?qū)挾葹閣r的多個電 聲換能器元件的陣列，其形成真實孔徑以形成朝向感興趣體積(a volume of interest， VOI) 115的超聲波波束111。例如，該圖像典型地一次一個軸向圖像行地（即，目標(biāo)區(qū)域范圍 的分層的掃描)順序地獲取，這在成像期間對幀速率進(jìn)行限制，這在各種實時超聲波成像應(yīng) 用(例如，包括運動目標(biāo)的成像)中可能是有害的。
[0026] 為了解決通過常規(guī)的真實孔徑超聲波成像的限制，合成孔徑超聲波成像可以用來 改善超聲波圖像的質(zhì)量。"合成孔徑"是如下概念，在該概念中連續(xù)使用一個或多個更小的 真實孔徑(子孔徑）以檢查V0I，該V0I的相位中心沿特定的或任意形狀的已知的一維（1D)、 二維(2D)和/或三維(3D)的路徑移動，以實現(xiàn)更大的有效的（非實的）孔徑，用于獲取圖像。 合成孔徑可以通過將電聲換能器(例如，換能器陣列）的空間位置機(jī)械地改變?yōu)檫B續(xù)的波束 發(fā)送和/或接收位置來形成，可以通過電子地改變連續(xù)的波束發(fā)送和/或接收位置的相位中 心在電聲換能器陣列上的位置來形成，或通過兩者的組合來形成?；诤铣煽讖匠上褡畛?用在雷達(dá)系統(tǒng)中以從上方掃描感興趣的區(qū)域的飛機(jī)在地面上成像大的區(qū)域。在超聲波成像 中的合成孔徑聚焦基于從超聲波發(fā)送元件到V0I位置以及從該位置返回到超聲波接收元件 的幾何距離。在超聲波成像中，合成孔徑的使用通過分析返回的回波(例如，單靜態(tài)和雙向 靜態(tài)回聲）的接收幅度和相位數(shù)據(jù)、在每一個多個來自四面八方的多個發(fā)送器和接收器的 每個處的記錄，來使能聚焦在目標(biāo)區(qū)域中的點，以提供關(guān)于整個區(qū)域的信息。因為返回的回 波的方向不能從單獨的一個接收器信道確定，許多接收器信道被用于確定包含在返回的回 波中的信息，返回的回波穿過一些信道或所有信道被處理，以最終呈現(xiàn)用于產(chǎn)生目標(biāo)區(qū)域 的圖像的信息。
[0027] 合成孔徑陣列可以包括一個或多個真實波束孔徑子陣列，其相位中心從采樣位置 移動到如圖1B所示的位置。例如，換能器陣列可以由多個真實孔徑子陣列組成，多個真實孔 徑子陣列組合在一起包含整個陣列，一個或多個子陣列的相位中心從采樣位置(例如，電子 地、機(jī)械地、或兩者)移動到位置。
[0028] 在合成孔徑超聲波技術(shù)的一個示例中，單個或多個換能器元件可以被用來在多個 跨越含有V0I的區(qū)域的位置處發(fā)送發(fā)散波前(wavefront)，形成覆蓋整個圖像區(qū)域的有效孔 徑。圖1B示出了由換能器陣列產(chǎn)生的超聲波波束的示意圖，換能器陣列的相位中心在連續(xù) 的位置中移動，以在超聲波成像中形成合成孔徑波束。如圖中所示，多個超聲波波束121a、 121b、. . .121N由一個或多個換能器陣列110產(chǎn)生，換能器陣列110的相位中心被機(jī)械地、電 子地或機(jī)械且電子地放置在沿任意的、但已知的開路或閉合的1D、2D或3D路徑W(例如，可以 是直線、圓弧、圓、螺旋、或任意限定的曲線路徑等）的N個連續(xù)位置(位置a、b、c、~N)*M 形成用于V0I 125的超聲波成像的合成孔徑。用于在有效的孔徑中的換能器110的所有或一 些換能器元件的接收的單靜態(tài)和雙向靜態(tài)回波信號被采樣用于每個發(fā)送。例如，單獨的接 收的超聲波信號數(shù)據(jù)可以形成用于基于單獨的未聚焦的發(fā)送的低分辨率圖像，該單獨的接 收的超聲波信號數(shù)據(jù)隨后被處理以產(chǎn)生來自單獨的接收的超聲波單靜態(tài)和雙向靜態(tài)的回 波信號的二維(2D)和/或三維(3D)的聚焦圖像。例如，使用合成孔徑超聲波成像，例如，與等 價性能的真實波束系統(tǒng)相比，可以減少在超聲波成像中的系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。
[0029] 用于產(chǎn)生聲脈沖的波形的類型也可以影響在超聲波成像中產(chǎn)生的圖像的質(zhì)量。一 些常規(guī)的超聲波成像技術(shù)可以僅使用來自反射信號的幅度信息。例如，當(dāng)一個脈沖被發(fā)射， 反射信號可以被連續(xù)地采樣。在生物組織中，聲速可以被認(rèn)為相當(dāng)?shù)暮愣ǎɡ纾谛∮?10%的范圍內(nèi)，不包括骨骼），其中在波形的發(fā)射和反射信號的接收之間的時間取決于波形 在該組織結(jié)構(gòu)中傳播的距離(例如，反射結(jié)構(gòu)的深度）。因此，反射的信號可以在多個時間間 隔進(jìn)行采樣，以接收從多個深度被反射的反射信號。此外，在不同深度的不同組織中可以部 分地反射具有不同量的能量的入射波形，因而從不同介質(zhì)反射的信號可以具有不同的幅 度。對應(yīng)的超聲波圖像可以基于深度來構(gòu)造。在新的波形被發(fā)射之前的時間可以因此取決 于期望成像的最大深度。采用脈沖的單色和/或窄瞬時帶寬波形的超聲波成像技術(shù)可以遭 受差分辨率的圖像處理和產(chǎn)生(production)。然而，（例如，通過頻率和/或相位)編碼的具 有展頻、寬的瞬時帶寬特性的波形可以使能超聲波成像的實時控制和更高質(zhì)量的所得圖 像。
[0030] 公開了用于產(chǎn)生、發(fā)送、接收和處理在合成孔徑超聲波(SAU)成像中使用的相干、 展頻、瞬間寬帶、編碼波形的技術(shù)、系統(tǒng)和裝置。
[0031] 公開的SAU成像技術(shù)可以提供比現(xiàn)有的超聲波成像技術(shù)改善的圖像質(zhì)量、對比度 和分辨率，并且可以使能組織分化和分類。此外，在公開的技術(shù)中采用的示例的相干、展頻、 瞬時寬帶、編碼波形不能由當(dāng)前存在于常規(guī)的醫(yī)用超聲波裝置中的硬件設(shè)計限制來約束。
[0032] 在公開的SAU技術(shù)的實現(xiàn)方式中使用相干波形可以允許部分或整個回波與所選擇 的參考信號(諸如，例如，發(fā)送的波形)返回的復(fù)雜相關(guān)性。這樣的相干復(fù)雜相關(guān)性允許圖像 和信號假象(signal artifact)的減少以及在較低的信號噪聲比和干擾的情況下的數(shù)據(jù)的 提取。
[0033] 在公開的SAU技術(shù)的實現(xiàn)方式中使用展頻信號可以允許聲波波形的最終設(shè)計，該 聲波波形有謹(jǐn)慎和明確的幅度和相位頻率含量。例如，通過明確限定展頻復(fù)合聲波波形的 每個頻率成分的幅度和/或相位可以構(gòu)造成使得信號與信息處理技術(shù)可以用于從回波返回 提取信息的最大數(shù)量，例如，接近數(shù)學(xué)極限。
[0034]在公開的SAU技術(shù)的實現(xiàn)方式中使用瞬時相干、寬帶、展頻、編碼波形可以在每個 發(fā)送-接收間隔期間使能所有可用的信息的捕獲，例如，通過活的生物標(biāo)本的不均勻的、動 態(tài)性質(zhì)并通過采集過程的運動引起的偽影由此最小化返回信號的損毀。此外，例如，基本的 物理參數(shù)(例如，諸如體積模量(bulk modulus )、密度、衰減、聲阻抗、幅度反射、群(group) 延遲或其他)可以通過使用公開的技術(shù)的信號和信息處理方法，以使能在V0I中的組織的分 化和分類。例如，公開的SAU技術(shù)的一些信號和信息處理方法可以包括針對接收的頻率和角 度相關(guān)的寬帶、展頻、合成孔徑接收的信號回波操作的逆數(shù)學(xué)技術(shù)用于分化和/或分類在 V0I中的組織，以及專家系統(tǒng)技術(shù)，例如確定性、支持向量網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
[0035]在公開的SAU技術(shù)的實現(xiàn)方式中的波形的每個頻率分量的明確的幅度和/或的相 位編碼可以提供多個優(yōu)點。例如，幅度編碼允許對換能器陣列和聲波的傳播信道的頻率色 散特性的明確補(bǔ)償。每個頻率成分的幅度和/或相位編碼允許寬瞬時波形的確定性波束形 成和控制。示例的發(fā)送信號的每個頻率分量的明確的幅度和相位編碼允許峰值對平均功率 比（PAPR)的最小化，以及聲功率在較寬的頻帶的擴(kuò)展，例如，以最小化有害的生物效應(yīng)。例 如，通過明確限定擴(kuò)展頻率信號的每個頻率分量的幅度和/或相位，可以構(gòu)建波形，該波形 可以被同時發(fā)送，波形彼此表現(xiàn)出極小的干擾，使得信號與信息處理技術(shù)可以被用于恢復(fù) 與每個單獨的發(fā)送波形相關(guān)聯(lián)的接收的信號。此外，公開的SAU技術(shù)的編碼、展頻聲波波形 由于這些波形的特定模糊特性，可以允許運動補(bǔ)償。
[0036] 在一個方面，公開了在聲波圖像裝置中產(chǎn)生聲波波形的方法。該方法包括在一個 或多個波形合成器中合成多個單獨的編碼波形形成的一個或多個復(fù)合波形，以從聲波圖像 裝置的換能器的一個或多個空間位置和/或換能器陣列的一個或多個波束相位中心位置朝 目標(biāo)發(fā)送。復(fù)合波形的單獨的編碼波形彼此相互正交，并且在不同的頻帶中，使得單獨的相 互正交的編碼波形的每個包括具有對應(yīng)的相位的唯一的頻率。該方法包括從相對于目標(biāo)的 一個或多個發(fā)送位置發(fā)送多個聲波波形形成的復(fù)合聲波波形，其中該發(fā)送步驟包括:選擇 陣列的一個或多個換能元件以將相應(yīng)的一個或多個復(fù)合波形的多個單獨的正交編碼波形 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的一個或多個復(fù)合波形的多個對應(yīng)的聲波波形。該方法包括在相對于目標(biāo)的一 個或多個接收位置處接收返回的聲波波形，該聲波波形從對應(yīng)于發(fā)送聲波波形的目標(biāo)的至 少部分返回，其中該接收步驟包括選擇至少一些轉(zhuǎn)換元件的陣列以接收返回的聲波波形， 并且其中該接收位置包括相對于目標(biāo)的換能器元件的陣列的空間和陣列的波束相位中心 位置的一個或兩者，以接收返回的聲波波形。發(fā)送的聲波波形和返回的聲波波形產(chǎn)生聲波 圖像成像裝置的放大有效孔徑。
[0037] 在一些實現(xiàn)方式中，例如，該方法包括，在將聲波波形發(fā)送到目標(biāo)中，控制陣列的 換能器元件以使復(fù)合波形相對于目標(biāo)在定向（orientation)中改變，使得目標(biāo)在成像周期 中在不同的波形定向處接收聲波波形。例如，復(fù)合波形相對于目標(biāo)的在定向中改變可以包 括:發(fā)送來自相同或不同的空間位置的不同的復(fù)合波形，發(fā)送來自不同的空間位置的相同 或不同的復(fù)合波形，以及發(fā)送來自換能器元件的陣列上的不同的波束相位中心位置的相同 或不同的復(fù)合波形。
[0038] 在一些實現(xiàn)方式中，例如，該方法包括:將接收的返回聲波波形從模擬形式轉(zhuǎn)換為 對應(yīng)于一個或多個復(fù)合波形的一個或多個接收的復(fù)合波形的數(shù)字形式，每個復(fù)合波形包括 目標(biāo)的信息，其中該信息包含與接收的復(fù)合波形的對應(yīng)的頻帶相關(guān)聯(lián)的幅度和相位。此外， 在一些實現(xiàn)方式中，例如，該方法可以包括處理接收的（一個或多個接收的復(fù)合波形的）返 回聲波波形，以產(chǎn)生至少部分目標(biāo)的圖像(例如，二維和/或三維圖像）。
[0039] 在一個方面，公開了合成孔徑超聲波成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括波形產(chǎn)生單元，該波形 產(chǎn)生單元包括耦接到波形產(chǎn)生器的一個或多個波形合成器。波形產(chǎn)生單元合成復(fù)合波形， 該復(fù)合波形包括對應(yīng)于不同的頻帶的多個單獨的正交編碼波形，該不同的頻帶由一個或多 個波形合成器根據(jù)由波形產(chǎn)生器提供的波形信息來產(chǎn)生，其中單獨的正交編碼波形彼此相 互正交且對應(yīng)于不同的頻帶，使得每個單獨的正交編碼波形包括具有對應(yīng)的相位的唯一的 頻率。該系統(tǒng)包括發(fā)送/接收切換單元，該發(fā)送/接收切換單元在發(fā)送模式和接收模式之間 切換。該系統(tǒng)包括與發(fā)送/接收切換單元通信的換能器元件的陣列。換能器元件的陣列被配 置為從相對于目標(biāo)的一個或多個發(fā)送位置發(fā)送包括多個聲波波形的復(fù)合聲波波形，其中復(fù) 合聲波波形的發(fā)送的聲波波形基于復(fù)合波形的合成的單獨正交編碼波形。換能器元件的陣 列還被配置為(例如，在相對于目標(biāo)的一個或多個接收位置處)接收對應(yīng)于從至少部分目標(biāo) 返回的多個發(fā)送的聲波波形的返回的聲波波形。發(fā)送的聲波波形和返回的聲波波形產(chǎn)生合 成孔徑聲波波形成像系統(tǒng)的放大有效孔徑。用于發(fā)送和接收相應(yīng)的波形的發(fā)送位置和接收 位置分別包括相對于目標(biāo)的換能器元件的陣列的空間位置以及在陣列上的波束相位中心 位置的一個或兩者，以發(fā)送和/或接收聲波波形。該系統(tǒng)包括與換能器元件的陣列通信的多 路復(fù)用單元，以選擇陣列的一個或多個換能元件以將多個單獨正交編碼波形轉(zhuǎn)換成多個對 應(yīng)的聲波波形，并且選擇陣列的一個或多個換能元件以接收返回的聲波波形。在一些實現(xiàn) 方式中，例如，該系統(tǒng)包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器的陣列以將接收的由換能器元件的陣列接收的 返回的聲波波形從模擬形式變換為數(shù)字形式，其中接收的返回的聲波波形提供目標(biāo)的信 息。該系統(tǒng)包括與波形產(chǎn)生單元和換能器元件的陣列(例如，可以經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器的陣列)通 信的控制器單元，其中該控制器單元包括存儲器單元以存儲數(shù)據(jù)，以及耦接到存儲器單元 的處理器單元，以處理關(guān)于目標(biāo)的數(shù)據(jù)的信息。該系統(tǒng)可以包括與控制器單元通信的用戶 接口單元。在系統(tǒng)的一些實現(xiàn)方式中，例如，控制器單元被配置為從處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生至少部 分目標(biāo)的圖像。
[0040] 圖1C和1D示出了由換成器陣列產(chǎn)生的示例的復(fù)合超聲波波束的示意圖，換能器陣 列形成來自多個發(fā)送位置的合成孔徑波束。如圖中所示，換能器陣列130包括多個真實孔徑 子陣列Sub l、Sub 2、…Sub N，其中每個子陣列包括單獨的換能器元件(例如，諸如1至16、 32、64等元件）。形成陣列130的一些或全部換能器元件可以（例如，順序地、同時地或隨機(jī) 地)發(fā)送從多個子陣列相位中心位置發(fā)送到目標(biāo)感興趣體積(V0I) 135的單獨的、相互正交 的、編碼聲波波形131a、131b、…131η的一個或多個復(fù)合聲波波形，以形成用于超聲波成像 的合成孔徑。形成陣列130的一些或全部換能器元件還可以接收對應(yīng)于發(fā)送的（基于單獨 的、相互正交的、編碼聲波波形131a、131b、…131η形成的）聲波波形的返回的聲波波形，其 中接收的聲波波形散射回來并從至少部分的V0I 135返回（例如，反射、折射、衍射，延遲和/ 或衰減）。接收的單獨聲波波形從而形成對應(yīng)于發(fā)送的復(fù)合聲波波形的一個或多個接收的 復(fù)合波形。復(fù)合聲波波形基于由用于產(chǎn)生單獨聲波波形的多個展頻、寬瞬時帶寬、編碼波形 形成的復(fù)合合成波形來產(chǎn)生。單獨、復(fù)合、聲波波形131a、131b、…131η可以由換能器陣列 130的一個或多個子陣列轉(zhuǎn)換。換能器陣列130可以被放置在沿著已知路徑(例如，如圖1C中 的位置1到位置2所示)位置的多個物理位置處、和/或多個波束控制位置(例如，如圖1D中的 位置1到位置2所示)處，使得相位中心被機(jī)械地、電子地或機(jī)械且電子地放置在連續(xù)的位置 中，例如，形成合成孔徑。
[0041] 在一些實現(xiàn)方式中，例如，包括在一個或多個子陣列上的換能器元件的各種組合 的各種陣列段（segment)可以用于產(chǎn)生正交編碼聲波波形131a、131b、圖1Ε示出了 用于產(chǎn)生公開的技術(shù)的復(fù)合超聲波波束的示例換能器陣列的示意圖。在圖1E的示例