JPWO2020083918A5

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Publication number: JPWO2020083918A5
Application number: JP2021521781A
Authority: JP
Publication date: 2022-08-24
Anticipated expiration: 2039-10-22

Claims

超音波信号の適応ビームフォーミングのための方法であって、
ａ）超音波送信に応答して複数の超音波トランスデューサ素子によって取得されたＲＦ信号を受信するステップと、
ｂ）訓練済み人工ニューラルネットワークを前記ＲＦ信号に適用することによって、前記ＲＦ信号をビームフォーミングするためのコンテント適応アポダイゼーション重みを決定するステップと、
を有する方法。
前記訓練済み人工ニューラルネットワークの入力ノードの数及び出力ノードの数は、寄与するＲＦ信号の数に対応する、請求項１に記載の方法。
ｃ）前記コンテント適応アポダイゼーション重みを前記ＲＦ信号に適用して、ビームフォーミングされた出力信号を計算するステップ、を更に有する、請求項１又は２に記載の方法。
前記訓練済み人工ニューラルネットワークは、正及び負の入力値の両方を無境界の出力値で伝播させる活性化関数を含む少なくとも１つの活性化層を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
前記訓練済み人工ニューラルネットワークは、入力値の前記正の部分と前記負の部分とを連結する活性化関数を含む少なくとも１つの活性化層を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記人工ニューラルネットワークが、最大で４つの完全結合層を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
前記人工ニューラルネットワークは、最大で３つの活性化層を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
前記ビームフォーミングされた出力信号は、視野の超音波画像を再構成するために使用され、前記超音波画像の１つ又は多くとも数ピクセルに関する前記ＲＦデータが前記人工ニューラルネットワークによって１つ又は複数のバッチで処理されるように、前記ＲＦ信号が、前記訓練済み人工ニューラルネットワークを適用する前に再配置される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
前記人工ニューラルネットワークが、１つ又は複数の完全結合層及び／又は少なくとも１つの畳み込み層を有する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
前記人工ニューラルネットワークは、反復ニューラルネットワークの一部である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
前記人工ニューラルネットワークの前記重みの一部又は全部が量子化され又は１～４ビットに量子化される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
前記人工ニューラルネットワークは、前記人工ニューラルネットワークの入力層及び／又は出力層よりも少ない数のノードを有する少なくとも１つの隠れ層を有する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
超音波信号のコンテント適応ビームフォーミングに有用な訓練済み人工ニューラルネットワークを提供する方法であって、
（ａ）入力トレーニングデータ又は超音波送信に応答して複数の超音波トランスデューサ素子によって取得されたＲＦ信号を受信するステップと、
（ｂ）出力トレーニングデータを受信するステップであって、前記出力トレーニングデータは、コンテント適応アポダイゼーション重みであり、前記コンテント適応アポダイゼーション重みが、前記コンテント適応ビームフォーミングアルゴリズム、特に最小分散アルゴリズムによってＲＦ信号から計算されるか、又は前記出力トレーニングデータが前記コンテント適応ビームフォーミングアルゴリズムによって前記ＲＦ信号から計算されるビームフォーミングされた出力信号である、ステップと、
（ｃ）前記入力トレーニングデータ及び前記出力トレーニングデータを使用することによって人工ニューラルネットワークを訓練するステップと、
（ｄ）訓練済み人工ニューラルネットワークを提供するステップと、
を有する方法。
コンピュータユニットによってコンピュータプログラムが実行される場合に、前記コンピュータユニットに請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法を実行させる命令を有するコンピュータプログラム。
超音波信号の適応ビームフォーミングのためのシステムであって、
ａ）超音波送信に応答して複数の超音波トランスデューサ素子によって取得されるＲＦ信号を受信する第１のインターフェースと、
ｂ）前記ＲＦ信号に訓練済み人工ニューラルネットワークを適用し、それによって前記ＲＦ信号をビームフォーミングするためのコンテント適応アポダイゼーション重みが生成され、前記ＲＦ信号に前記コンテント適応アポダイゼーション重みを適用してビームフォーミングされた出力信号を計算するように構成された計算ユニットと、
ｃ）前記ビームフォーミングされた出力信号を出力する第２のインターフェースと、
を有するシステム。