CN105403891B - 一种带运动补偿的合成孔径超声成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带运动补偿的合成孔径超声成像方法，应用于带有N个阵元的合成孔径超声换能器阵列中，各个阵元之间等间距，且各个阵元均能发射信号与接收信号；包括：采用发射、接收都是单焦点，且发射焦点与接收焦点相同的线性扫描方式得到第一低分辨率扫描线；采用偏移阵元接收的方式得到运动估计扫描线；利用运动估计扫描线进行估计，所得到的估计值用于对第一低分辨率扫描线做补偿，得到第二低分辨率扫描线；将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上的相应采样点相加，得到高分辨率扫描线，进而得到高分辨率图像；其中，所述虚拟源为合成孔径超声换能器阵列中各个阵元的发射焦点。

Description

一种带运动补偿的合成孔径超声成像方法

技术领域

本发明涉及合成孔径成像领域，特别涉及一种带运动补偿的合成孔径超声成像方法。

背景技术

合成发射孔径通过单阵元发射，全孔径接收，经波束形成得到低分辨率图像(LRI)，再通过将所有发射阵元得到的LRI相干相加得到高质量图像(HRI)。由于HRI对发射和接收都实现了动态聚焦，所以其较传统的超声成像方法就有更高的分辨率。但是，这种合成发射孔径成像方法面临三个主要问题：1)单阵元发射造成的穿透性差和回波信号信噪比低；2)低分辨率图像间的运动会降低其相干性，从而影响成像质量；3)系统实现过程中需要存储和传输大量的射频回波(RF)线，系统复杂度很高。

对于合成发射孔径成像方法的上述三个问题，目前有多种改进方法。合成孔径序列波束方法就是一种比较容易实现的方法。合成孔径序列波束方法由于不需要存储和传输大量的单阵元接收的RF线数据，其实现复杂度较合成发射孔径方法大大降低。此外，由于是多阵元发射，所以也不存在合成发射孔径方法单阵元发射造成的穿透性差和回波信号信噪比低的问题。但是，合成孔径序列波束方法作为一种合成孔径方法，其中仍然存在运动影响成像质量的问题。

传统的运动补偿算法需要增加多次发射次数，然后利用增加的接收回波进行运动估计，再进行补偿。这样的方法的缺点是降低了系统成像的扫描帧频，会造成图像不连贯，高速运动物体成像不佳等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术在存在轴向位移时成像质量较差的问题，从而提供一种无需增加发射次数却能得到高分辨率图像的方法.

为了实现上述目的，本发明提供了一种带运动补偿的合成孔径超声成像方法，应用于带有N个阵元的合成孔径超声换能器阵列中，各个阵元之间等间距，且各个阵元均能发射信号与接收信号；该方法包括：

步骤1)、采用发射、接收都是单焦点，且发射焦点与接收焦点相同的线性扫描 方式得到第一低分辨率扫描线；采用偏移阵元接收的方式得到运动估计扫描线；

步骤2)、利用步骤1)得到的运动估计扫描线进行估计，所得到的估计值用于对步骤1)所得到的第一低分辨率扫描线做补偿，从而得到第二低分辨率扫描线；

步骤3)、将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上的相应采样点相加，得到高分辨率扫描线，进而得到高分辨率图像；其中，所述虚拟源为合成孔径超声换能器阵列中各个阵元的发射焦点。

上述技术方案中，所述步骤1)包括：

采用合成孔径超声换能器阵列中的第1到第M个阵元发射信号，然后采用第i到第M+i-1个阵元发射信号，以此类推，直到第N-M+1到第N个阵元发射信号，共N-M+1次发射信号，其中，将第i次发射的阶段记为T_i，1≤i≤N-M+1；在接收信号时，则会依据阵列中发射信号的阵元的位置来选取合适的接收阵元；具体包括：

当i＝1，即第T₁次发射时，用所述阵列中的第1到第M个阵元发射信号，发射焦点为VS₁；由所述阵列中的第1到第M+1个阵元接收信号，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历正常接收与右移接收两个阶段；

正常接收：对第1到第M阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS₁，得到第1条第一低分辨率扫描线L₁，该扫描线有P个采样点；

右移接收：对第2到第M+1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VR₁，VR₁＝VS₁+Δ，得到第1条右移焦点扫描线L_R1，该扫描线有P个采样点；

当1<i<N-M+1时，即第T_i次发射时，用所述阵列中的第i到第M+i-1个阵元发射信号，发射焦点为VS_i，由所述阵列中的第i-1到第M+i个阵元接收信号，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历左移接收、正常接收与右移接收三个阶段：

左移接收：对第i-1到第M+i-2阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VL_i，VL_i＝VS_i-Δ，得到第i-1条左移焦点扫描线L_Li，该扫描线有P个采样点；

正常接收：对第i到第M+i-1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS_i，得到第i条第一低分辨率扫描线L_i，该扫描线有P个采样点；

右移接收：对第i+1到第M+i阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为 VR_i，VR_i＝VS_i+Δ，得到第i条右移焦点扫描线L_Ri，该扫描线有P个采样点；

当i＝N-M+1时，即第T_N-M+1次发射时，用所述阵列中的第N-M+1到第N个阵元发射信号，发射焦点为VS_N-M+1，由所述阵列中的第N-M到第N个阵元接收信号，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历左移接收与正常接收两个阶段；

左移接收：对第N-M到第N-1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VL_N-M+1，VL_N-M+1＝VS_N-M+1-Δ，得到第N-M条左移焦点扫描线L_L(N-M+1)，该扫描线有P个采样点；

正常接收：对第N-M+1到第N阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS_N-M+1，得到第N-M+1条第一低分辨率扫描线L_N-M+1，该扫描线有P个采样点；

依次重复上述步骤，直至得到N-M+1条第一低分辨率扫描线；其中，第一低分辨率扫描线L₁，L₂，……，L_N-M+1构成一幅低分辨率图像LRI；所得到的左移焦点聚焦扫描线L_L2，L_L3，……，L_L(N-M+1)用于与右移焦点聚焦扫描线L_R1，L_R2，……，L_R(N-M)做运动估计处理。

上述技术方案中，所述步骤2)进一步包括：

步骤2-1)、计算第一条左移焦点聚焦扫描线L_L2与第一条右移焦点聚焦扫描线L_R1之间的时延，得到第一时延值D₁；

步骤2-2)、计算第i条左移焦点聚焦扫描线L_L(i+1)与第i条右移焦点聚焦扫描线L_R(i)之间的时延，得到第i个时延值D_i；

步骤2-3)、第一条第一低分辨率扫描线L₁不做补偿，直接作为第一条第二低分辨率扫描线，记作CL₁；

步骤2-4)、对于第二条第一低分辨率扫描线L₂，利用第一时延值D₁进行延时处理，得到补偿后的第二条第二低分辨率扫描线CL₂；

步骤2-5)、利用第1至第i时延值之和D₁+D₂+…+D_i对第i+1条第一低分辨率扫描线L_i+1进行延时处理，得到补偿后的第i+1条第二低分辨率扫描线CL_n+1，直至i的值达到N-M，得到补偿后的第N-M+1条第二低分辨率扫描线CL_N-M+1；

其中，CL₁、CL₂……CL_N-M+1称为第二低分辨率扫描线。

上述技术方案中，所述步骤3)进一步包括：

步骤3-1)、对第一条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS₁开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第一条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第一条高分辨率扫描线H₁；

步骤3-2)、对第二条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS₂开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第二条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第二条高分辨率扫描线H₂；

步骤3-3)、重复上述处理，直到对第N-M+1条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS_N-M+1开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第N-M+1条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第N-M+1条高分辨率扫描线H_N-M+1。

上述技术方案中，将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到高分辨率扫描线的具体计算公式为：

其中，表示第二低分辨率扫描线上延时t_d(k)对应的值，w为加权函数，其值随深度z和扫描线的水平位置x_k而改变；K是深度z的函数，K(z)表示虚拟源开角内的低分辨率扫描线数量；

K(z)的计算公式如下：

其中，z_v为虚拟源深度，α为虚拟源的开角，L(z)为深度z处的声场宽度，Δ为虚拟源间距；

延时t_d(k)的计算公式为：

其中，z_v为虚拟源深度，为(x,z)点到线上的虚拟源的距离；+号表示(x,z)点深度大于z_v，-号表示其深度小于z_v,c为声速。

本发明的优点在于：

本发明通过对第一阶段波束形成得到的低分辨率扫描线间运动进行估计和补偿，在第二阶段波速形成得到高分辨率扫描线，有效地解决了现有技术在存在轴向位移时成像质量较差的问题。同时，由于发射次数没有增加，在充分计算能力的保证下，成像的帧频不会降低。

附图说明

图1为本发明合成孔径超声成像运动补偿方法的流程图；

图2为本发明合成孔径超声成像运动补偿方法高分辨率扫描线形成原理图；

图3为本发明合成孔径超声成像运动补偿方法第一低分辨率扫描线及第二低分辨率扫描线形成原理图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明方法所适用的合成孔径超声换能器阵列共有N个阵元，这些阵元形成一等间距阵列，阵列中阵元间距记为Δ，各个阵元均可发射信号与接收信号。

以上述合成孔径超声换能器阵列为基础，对本发明的方法做进一步说明。

参考图1-图3，本发明的带运动补偿的合成孔径超声成像方法包括：

步骤101，采用发射、接收都是单焦点，且发射焦点与接收焦点相同的线性扫描方式得到第一低分辨率扫描线；采用偏移阵元接收的方式得到运动估计扫描线。

所述合成孔径超声换能器阵列中的阵元在发射信号时需选取阵列中的部分阵元做信号发射操作，包括：首先采用合成孔径超声换能器阵列中的第1到第M(M为有效孔径，即表示合成孔径超声换能器阵列中一次操作可以使用的阵元，M<N)个阵元发射信号，然后采用第2到第M+1个阵元发射信号，以此类推，第i到第M+i-1个阵元发射信号，直到第N-M+1到第N个阵元发射信号，共N-M+1次发射信号。本申请中把第i次发射的阶段记为T_i，1≤i≤N-M+1。合成孔径超声换能器阵列在接收信号时，则会依据阵列中发射信号的阵元的位置来选取合适的接收阵元。具体的说，该步骤可进一步包括：

步骤1011，当i＝1，即第T₁次发射时，用所述阵列中的第1到第M个阵元发射信号，发射焦点为VS₁；由所述阵列中的第1到第M+1个阵元接收信号(接收阵元的数目较发射阵元的数目多一个)，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收 信号时需经历正常接收与右移接收两个阶段；

正常接收：对第1到第M阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS₁，得到第1条第一低分辨率扫描线L₁，该扫描线有P个采样点；

右移接收：对第2到第M+1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VR₁，VR₁＝VS₁+Δ，得到第1条右移焦点扫描线L_R1，该扫描线有P个采样点。

步骤1012，当1<i<N-M+1时，即第T_i次发射时，用所述阵列中的第i到第M+i-1个阵元发射信号，发射焦点为VS_i，由所述阵列中的第i-1到第M+i个阵元接收信号(接收阵元的数目较发射阵元的数目多两个)，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历左移接收、正常接收与右移接收三个阶段：

左移接收：对第i-1到第M+i-2阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VL_i，VL_i＝VS_i-Δ，得到第i-1条左移焦点扫描线L_Li，该扫描线有P个采样点；

正常接收：对第i到第M+i-1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS_i，得到第i条第一低分辨率扫描线L_i，该扫描线有P个采样点；

右移接收：对第i+1到第M+i阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VR_i，VR_i＝VS_i+Δ，得到第i条右移焦点扫描线L_Ri，该扫描线有P个采样点。

步骤1013，当i＝N-M+1时，即第T_N-M+1次发射时，用所述阵列中的第N-M+1到第N个阵元发射信号，发射焦点为VS_N-M+1，由所述阵列中的第N-M到第N个阵元接收信号(接收阵元的数目较发射阵元的数目多一个)，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历左移接收与正常接收两个阶段；

左移接收：对第N-M到第N-1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VL_N-M+1，VL_N-M+1＝VS_N-M+1-Δ，得到第N-M条左移焦点扫描线L_L(N-M+1)，该扫描线有P个采样点；

正常接收：对第N-M+1到第N阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS_N-M+1，得到第N-M+1条第一低分辨率扫描线L_N-M+1，该扫描线有P个采样点；

上述步骤中所涉及的VS₁，VS₂，……，VS_N-M+1均可称为虚拟源。如图3所示，虚拟源所发出信号的作用范围被称为虚拟源开角α，其计算公式为α＝2*arctan(L_A/2Z_V)，其中，z_v为虚拟源深度，L_A为有效孔径M的长度，即一次发射时使用的孔径的长度。

若阵列中阵元间距为Δ，则有VR_i＝VS_i+Δ，VL_i＝VS_i-Δ。

步骤1014，依次重复上述步骤，直至得到N-M+1条第一低分辨率扫描线(N为阵元总数)。其中，第一低分辨率扫描线L₁，L₂，……，L_N-M+1构成一幅低分辨率图像LRI；所得到的左移焦点聚焦扫描线L_L2，L_L3，……，L_L(N-M+1)用于与右移焦点聚 焦扫描线L_R1，L_R2，……，L_R(N-M)做运动估计处理。

步骤102，对左移焦点聚焦扫描线和右移焦点聚焦扫描线间运动进行估计，对第一低分辨率扫描线进行补偿，从而得到第二低分辨率扫描线；

具体地，所述步骤102的具体处理方法如下：

步骤1021，计算第一条左移焦点聚焦扫描线L_L2与第一条右移焦点聚焦扫描线L_R1之间的时延，得到第一时延值D₁；

步骤1022，计算第i条左移焦点聚焦扫描线L_L(i+1)与第i条右移焦点聚焦扫描线L_R(i)之间的时延，得到第i个时延值D_i；

步骤1023，第一条第一低分辨率扫描线L₁不做补偿，直接作为第一条第二低分辨率扫描线，记作CL₁；

步骤1024，对于第二条第一低分辨率扫描线L₂，利用第一时延值D₁进行延时处理，得到补偿后的第二条第二低分辨率扫描线CL₂。

步骤1025，利用第1至第i时延值之和D₁+D₂+…+D_i对第i+1条第一低分辨率扫描线L_i+1进行延时处理，得到补偿后的第i+1条第二低分辨率扫描线CL_n+1，直至i的值达到N-M，得到补偿后的第N-M+1条第二低分辨率扫描线CL_N-M+1；

其中，CL₁、CL₂……CL_N-M+1称为第二低分辨率扫描线。

步骤103，将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上的相应采样点相加，得到高分辨率扫描线，进而得到高分辨率图像。

具体地，所述步骤103的具体处理方法如下：

步骤1031，对第一条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS₁开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第一条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第一条高分辨率扫描线H₁；

步骤1032，对第二条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS₂开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第二条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第二条高分辨率扫描线H₂；

步骤1033，重复上述处理，直到对第N-M+1条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS_N-M+1开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第N-M+1条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第N-M+1条高分辨率扫描线H_N-M+1。

在上述步骤中，将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到高分辨率扫描 线的具体计算公式为：

其中，表示第二低分辨率扫描线上延时t_d(k)对应的值，w为加权函数，其值随深度z和扫描线的水平位置x_k而改变；K是深度z的函数，K(z)表示虚拟源开角内的低分辨率扫描线数量；

K(z)的计算公式如下：

其中，z_v为虚拟源深度，α为虚拟源的开角，L(z)为深度z处的声场宽度，Δ为虚拟源间距；

延时t_d(k)的计算公式为：

其中，z_v为虚拟源深度，为(x,z)点到线上的虚拟源的距离；+号表示(x,z)点深度大于z_v，-号表示其深度小于z_v,c为声速。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种带运动补偿的合成孔径超声成像方法，应用于带有N个阵元的合成孔径超声换能器阵列中，各个阵元之间等间距，且各个阵元均能发射信号与接收信号；该方法包括：

步骤1)、采用发射、接收都是单焦点，且发射焦点与接收焦点相同的线性扫描方式得到第一低分辨率扫描线；采用偏移阵元接收的方式得到运动估计扫描线；

步骤2)、利用步骤1)得到的运动估计扫描线进行估计，所得到的估计值用于对步骤1)所得到的第一低分辨率扫描线做补偿，从而得到第二低分辨率扫描线；

步骤3)、将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上的相应采样点相加，得到高分辨率扫描线，进而得到高分辨率图像；其中，所述虚拟源为合成孔径超声换能器阵列中各个阵元的发射焦点；

所述步骤1)包括：

采用合成孔径超声换能器阵列中的第1到第M个阵元发射信号，然后采用第i到第M+i-1个阵元发射信号，以此类推，直到第N-M+1到第N个阵元发射信号，共N-M+1次发射信号，其中，将第i次发射的阶段记为T_i，1≤i≤N-M+1；在接收信号时，则会依据阵列中发射信号的阵元的位置来选取合适的接收阵元；具体包括：

当i＝1，即第T₁次发射时，用所述阵列中的第1到第M个阵元发射信号，发射焦点为VS₁；由所述阵列中的第1到第M+1个阵元接收信号，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历正常接收与右移接收两个阶段；

正常接收：对第1到第M阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS₁，得到第1条第一低分辨率扫描线L₁，该扫描线有P个采样点；

右移接收：对第2到第M+1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VR₁，VR₁＝VS₁+Δ，得到第1条右移焦点扫描线L_R1，该扫描线有P个采样点；

当1<i<N-M+1时，即第T_i次发射时，用所述阵列中的第i到第M+i-1个阵元发射信号，发射焦点为VS_i，由所述阵列中的第i-1到第M+i个阵元接收信号，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历左移接收、正常接收与右移接收三个阶段：

左移接收：对第i-1到第M+i-2阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VL_i，VL_i＝VS_i-Δ，得到第i-1条左移焦点扫描线L_Li，该扫描线有P个采样点；

正常接收：对第i到第M+i-1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS_i，得到第i条第一低分辨率扫描线L_i，该扫描线有P个采样点；

右移接收：对第i+1到第M+i阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VR_i，VR_i＝VS_i+Δ，得到第i条右移焦点扫描线L_Ri，该扫描线有P个采样点；

当i＝N-M+1时，即第T_N-M+1次发射时，用所述阵列中的第N-M+1到第N个阵元发射信号，发射焦点为VS_N-M+1，由所述阵列中的第N-M到第N个阵元接收信号，每个阵元的采样点数为P，阵列中的阵元在接收信号时需经历左移接收与正常接收两个阶段；

左移接收：对第N-M到第N-1阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VL_N-M+1，VL_N-M+1＝VS_N-M+1-Δ，得到第N-M条左移焦点扫描线L_L(N-M+1)，该扫描线有P个采样点；

正常接收：对第N-M+1到第N阵元所接收的信号进行波束形成，接收焦点也为VS_N-M+1，得到第N-M+1条第一低分辨率扫描线L_N-M+1，该扫描线有P个采样点；

依次重复上述步骤，直至得到N-M+1条第一低分辨率扫描线；其中，第一低分辨率扫描线L₁，L₂，……，L_N-M+1构成一幅低分辨率图像LRI；所得到的左移焦点聚焦扫描线L_L2，L_L3，……，L_L(N-M+1)用于与右移焦点聚焦扫描线L_R1，L_R2，……，L_R(N-M)做运动估计处理。

2.根据权利要求1所述的带运动补偿的合成孔径超声成像方法，其特征在于，所述步骤2)进一步包括：

步骤2-1)、计算第一条左移焦点聚焦扫描线L_L2与第一条右移焦点聚焦扫描线L_R1之间的时延，得到第一时延值D₁；

步骤2-2)、计算第i条左移焦点聚焦扫描线L_L(i+1)与第i条右移焦点聚焦扫描线L_R(i)之间的时延，得到第i个时延值D_i；

步骤2-3)、第一条第一低分辨率扫描线L₁不做补偿，直接作为第一条第二低分辨率扫描线，记作CL₁；

步骤2-4)、对于第二条第一低分辨率扫描线L₂，利用第一时延值D₁进行延时处理，得到补偿后的第二条第二低分辨率扫描线CL₂；

步骤2-5)、利用第1至第i时延值之和D₁+D₂+…+D_i对第i+1条第一低分辨率扫描线L_i+1进行延时处理，得到补偿后的第i+1条第二低分辨率扫描线CL_n+1，直至i的值达到N-M，得到补偿后的第N-M+1条第二低分辨率扫描线CL_N-M+1；

其中，CL₁、CL₂……CL_N-M+1称为第二低分辨率扫描线。

3.根据权利要求2所述的带运动补偿的合成孔径超声成像方法，其特征在于，所述步骤3)进一步包括：

步骤3-1)、对第一条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS₁开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第一条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第一条高分辨率扫描线H₁；

步骤3-2)、对第二条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS₂开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第二条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第二条高分辨率扫描线H₂；

步骤3-3)、重复上述处理，直到对第N-M+1条第二低分辨率扫描线进行第二次波束形成，即将VS_N-M+1开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与第N-M+1条第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到第N-M+1条高分辨率扫描线H_N-M+1。

4.根据权利要求3所述的带运动补偿的合成孔径超声成像方法，其特征在于，将虚拟源开角内其它第二低分辨率扫描线上的相应采样点乘以加权值后与虚拟源对应第二低分辨率扫描线上相应采样点相加，得到高分辨率扫描线的具体计算公式为：

<mrow> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <mi>w</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>CL</mi> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，表示第二低分辨率扫描线上延时t_d(k)对应的值，w为加权函数，其值随深度z和扫描线的水平位置x_k而改变；K是深度z的函数，K(z)表示虚拟源开角内的低分辨率扫描线数量；

K(z)的计算公式如下：

<mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>L</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mo>|</mo> <mi>z</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>z</mi> <mi>v</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>&amp;alpha;</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> </mfrac> </mrow> 2

其中，z_v为虚拟源深度，α为虚拟源的开角，L(z)为深度z处的声场宽度，Δ为虚拟源间距；

延时t_d(k)的计算公式为：

<mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>d</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>z</mi> <mi>v</mi> </msub> <mo>&amp;PlusMinus;</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>zVS</mi> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> </msub> <mo>|</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mi>c</mi> </mrow>

其中，z_v为虚拟源深度，为(x,z)点到线上的虚拟源的距离；+号表示(x,z)点深度大于z_v，-号表示其深度小于z_v,c为声速。