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Plane-wave phase-coherence imaging for NDE

ultrafast imaging
high frame rate
phase coherence
plane-wave imaging
J.F. Cruza, J. Camacho, C. Fritsch
NDT&E International 2017, 87: 31–37
http://dx.doi.org/10.1016/j.ndteint.2017.01.005

In ultrasound imaging with arrays the frame rate is limited by the number of insonifications of the inspected medium. In the limit, a single omnidirectional or plane wave insonification (OWI or PWI, respectively) would provide the maximum frame rate. However, since focusing is applied in reception only, this method yields a poor image quality (resolution, SNR, sidelobe levels, etc.). By contrast, multi-insonification techniques, such as the Total Focusing Method (TFM) or Multi-Plane Wave Imaging (M-PWI) provide the highest quality images, although they require more acquisition time.

This work tries to achieve the image quality of TFM and M-PWI with a single plane-wave insonification to provide ultra-fast imaging at frame rates of tens of KHz. This is achieved by weighting the plane wave image with a phase coherence factor that keeps in-focus indications and suppresses spurious signals. The bases of the new Plane Wave with Phase Coherence Imaging (PWPCI) are described. Experimental work is also carried out to contrast the image quality with that provided by the well established gold standard TFM. This work demonstrates that the proposed PWPCI technique provides similar or superior image quality than TFM at significantly higher frame rates.

Acknowledgments

Work funded by project DPI2013-42236-R of the program “Research challenges” of the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness.

GSTU

proyecto/s relacionado/s

  • Tecnologías avanzadas de imagen ultrasónica para diagnóstico precoz de cáncer de mama (TAIU-MAM)
    Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad (AEI)
Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)
  • GAA: Grupo de Acústica ambiental
  • G CARMA: Grupo de Caracterización de materiales mediante evaluación no destructiva
  • ULAB: Ultrasonidos para el análisis de líquidos y bioingeniería
Departamento de Tecnologías de la Información y Las Comunicaciones (DTIC)
  • GiCP: Grupo de investigación en Ciberseguridad y Protección de la Privacidad
  • GICSI: Grupo de investigación en Criptología y Seguridad de la Información
    • LCQE: Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
  • PSUM: Grupo de Procesamiento de Señal en sistemas Ultrasónicos Multicanal
Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU)
  • GSTU: Grupo de Sistemas y tecnologías ultrasónicas
  • NoySI: Grupo de Nanosensores y Sistemas Inteligentes
  • RESULT: Resonadores ultrasónicos para cavitación y micromanipulación
  • SENSAVAN: Grupo de Tecnología de Sensores Avanzados
  • QE: Electrónica Cuántica
Laboratorios
  • Laboratorio de Acústica
  • Laboratorio de Metrología Ultrasónica Médica (LMUM)
  • Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
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