本系列导读:
基于Field II
和MATLAB
的超声声场仿真程序介绍,主要包括几个部分;
(1)利用Field II
仿真计算发射
声场
(2)利用Field II
仿真计算接收
声场
1. Field II 仿真平台介绍
Field II为丹麦理工大学J.A Jensen等人开发的基于线性声场理论的超声成像系统的仿真程序,该仿真程序具有MATLAB接口,能够在MATLAB下运行。Field II是基于Tupholme和Stepanishen提出的空间脉冲响应理论开发的程序,它可以模拟任何线性超声系统。Field II主要的函数包括以下四种:
(1) 通用命令函数(field-
、set
):初始化Field II仿真平台,并设置初始化参数;
(2) 换能器命令函数(xdc-
):通过设置换能器的基本参数,换能器是否动态聚焦、是否变迹等,对不同形状、不同工作方式的超声换能器的声场进行模拟;
(3) 阵元控制命令(ele-
):控制单个阵元模型的变迹、延迟,以及对单个阵元模型进行激励波形设置;
(4) 声场计算命令(calc-
):field_II仿真模拟中最重要的步骤,即计算超声换能器接收到的回波声场和开始采样的时间。
2. Field II—MATLAB仿真平台搭建
下载Field II 程序,在Field II官方网站(http://field-ii.dk/)的download界面里,选择适合目标电脑系统版本的Field II进行下载。配置Filed II仿真程序。将Field II的软件包解压到相应文件夹中,打开MATLAB,设置其工作路径为Field II的根目录。在仿真模拟开始前,使用filed_init
函数初始化仿真平台。