우선 소리와 그림자를 통칭하면 돌이 있는 위치에서 방출되는 초음파 빔이 차단되어 돌 뒤에 초음파 조명이 들어오지 않게 되고 당연히 이러한 위치의 조직에서는 에코가 발생하지 못하여 소리와 그림자가 발생하게 됩니다. .우리는 초음파 방출 빔이 방출 초점에서 가장 얇으며 초점 외부 영역의 빔이 점차 넓어져 안장 모양으로 나타난다는 것을 알고 있습니다.관례대로 우리는 여전히 카메라를 이용한 초음파 영상의 비유를 사용합니다.SLR 카메라의 렌즈 조리개 값이 작을수록(실제 조리개는 더 커짐) 초점 위치의 해상도가 좋아지고 전경 및 배경 보케가 더욱 뚜렷해집니다.철제 우리 안의 동물들을 카메라로 촬영할 때, 사진에서 철제 우리가 반투명한 그물망으로 변하는 것을 보셨나요?아래 사진은 방콕 야생동물공원의 우리 안에 작가가 촬영한 한 쌍의 원숭이와 어미의 모습인데, 자세히 보지 않으면 희미한 격자무늬를 간과할 수도 있습니다.하지만 우리가 철장에 초점을 맞추면 검은 철장이 정말 등을 막고 있습니다.관심 있는 분들은 집에 돌아가서 포크 위에 소녀의 거지 인형을 쏘는 아래 그림의 작가처럼 다양한 초점 위치에서 이 실험을 경험해 볼 수 있습니다.
초음파 영상으로 돌아가서 이 문제를 정량적으로 연구하기 위해 투과도와 해상도를 측정하는 초음파 본체 금형(KS107BG)을 사용하여 소리와 그림자 현상을 입증합니다. 이 본체 모형의 대상은 보이지 않는 가는 선입니다. 투명하여 사운드 섀도우의 효과를 잘 시뮬레이션할 수 있습니다.폐색 효과를 더 잘 보여주기 위해 중심 주파수가 다음과 같은 고주파 프로브를 사용합니다.8.5MHz, 고주파 프로브는 더 미세한 초음파 빔을 얻을 수 있기 때문입니다(따라서 높은 측면 분해능도 쉽게 얻을 수 있습니다).
우선 방출 초점을 깊이 1cm로 조정하면 1cm 위치의 타겟이 가장 선명하게 보이고, 약 5mm 타겟 뒤쪽으로 약간 어두워진 부분이 희미하게 보이지만 1cm 이하의 타겟은 소위 소리와 그림자라고 불리는 긴 검은 채널에 의해 끌려갑니다.1cm 이내의 영역은 사진의 전경과 같으며 초점 심도는 1cm이고 배경 영역은 1cm입니다.분명히 1cm 이내의 전경 타겟은 지금 막 원숭이 사진에 나오는 우리와 같으며, 1cm 깊이에 초점을 맞추면 초음파는 이를 우회하여 거의 영향을 받지 않고 앞으로 에너지를 계속 전달할 수 있을 것 같습니다.그러나 초점 아래 영역은 목표물 주변에서 차단할 수 없으므로 목표물 뒤의 초음파 에너지 후원이 거의 없으므로 에코가 없습니다.우리의 가설을 더 잘 확인하기 위해 이때 초점이 맞춰진 초음파 빔을 시뮬레이션했으며, 서로 다른 순간에 초음파 펄스파의 파면이 다음 그림에 나와 있습니다.
분명히 1cm 깊이에서는 방출 초점의 에너지가 집중되어 얇은 빔이 되고, 초점 깊이에서 멀어질수록 빔의 폭이 점차 넓어지는 것으로 보입니다.타겟의 깊이가 1cm 미만인 경우 타겟은 에너지의 일부를 가리지만 타겟의 크기는 상대적으로 작고 측면에서 차단되지 않은 에너지는 계속해서 초점을 향해 솟아오릅니다. 이러한 표적의 소리와 그림자는 매우 약하며, 프로브 표면에 가까울수록 소리와 그림자가 덜 분명해집니다.대상 위치가 초점 심도에 딱 맞으면 초음파 빔 자체가 매우 얇기 때문에 대상이 차단할 수 있는 에너지가 상대적으로 크고 결과적으로 대상 주위를 계속할 수 있는 에너지가 거의 없게 됩니다. 이 깊이 뒤에는 실제 어두운 영역이 생성됩니다.그것은 마치 우리에 집중하고 있는 것과 같으며, 우리 격자 뒤의 영역은 완전히 차단되어 있습니다.
대상이 초점(배경 영역) 뒤에 있으면 어떻게 되나요?어떤 사람들은 사운드 빔도 매우 넓고 타겟이 그것의 일부만 덮을 수 있다고 말할 것입니다. 전경 영역과 동일할까요? 에너지가 타겟을 우회하여 소리와 그림자를 줄일 수 있습니까?대답은 분명히 '아니요'입니다. 위 그림의 왼쪽 경사 행에 있는 타겟은 모두 1cm 깊이 이후에 있고 생성된 소리와 그림자는 1cm 위치의 타겟보다 작지 않습니다.이때 초음파 빔의 모양을 유심히 관찰해보면 초점 전후의 빔의 파면이 평면이 아니고 초점을 중심으로 한 호 모양과 유사하다.프로브 표면에 가까운 빔은 초점을 향해 수렴되는 반면, 초점보다 깊은 파동 배열은 초점과 함께 바깥쪽으로 퍼집니다.즉, 대상이 전경 영역에 있을 때 대상에 의해 가려지지 않은 음파는 초점 방향으로 계속 전파되고, 대상에 의해 가려지지 않은 음파는 배경 영역에서 계속 전파됩니다. 주사선에서 벗어나는 방향으로 계속 전파하게 되므로 주사선에서 에코 신호만 수신하므로 주사선에서 벗어나는 에너지를 수신할 수 없으므로 소리와 그림자가 형성됩니다.
발사 초점을 1.5cm 깊이로 조정했을 때 1cm 깊이의 표적 뒤의 소리와 그림자도 크게 줄어들었지만 1.5cm 이후의 표적은 여전히 긴 검은 꼬리를 끌고 있었습니다.아래는 초음파 방출의 빔 플롯입니다. 빔의 형태와 결합하여 소리와 그림자 현상을 분석해 보겠습니다.
초점 심도를 2cm로 더 높이면 2cm 이내의 대상 뒤의 소리와 그림자가 크게 약해집니다.아래 그림은 해당 초음파 방출 빔 플롯입니다.
이전 예의 이미지는 초점 깊이만 조정되었으며 다른 인터페이스의 조건은 변경되지 않았습니다. 그러나 초점 심도를 조정할 때 배경도 조건을 암시합니다. 즉, 방출 초점의 깊이가 깊어질수록, 방출 조리개도 증가합니다(빔 다이어그램 제목의 앞 숫자는 초점 깊이이고 뒤에 있는 숫자는 방출 조리개에 해당하는 배열 요소의 수입니다). 그리고 프로브의 빔 폭을 관찰함으로써 표면에서는 실제 방출 조리개 변화도 확인할 수 있습니다.일반적으로 방출 초점의 조리개는 조리개가 일정한 줌 렌즈와 마찬가지로 초점 심도에 비례합니다.
그렇다면 동일한 초점 심도와 조리개 크기가 다를 때 소리와 그림자에 어떤 영향이 미칠까요?동일한 1.5cm 깊이 초점을 예로 들면 기계의 내부 매개변수를 조정하여 방출 조리개의 크기가 두 배로 늘어납니다.
위의 예시를 통해 빔 매핑을 통해 타겟 사운드와 그림자 현상을 분석하는 방법을 배웠어야 하므로, 이번 예시에서는 빔그램을 직접 살펴볼 수 있습니다.조리개가 작아질수록 초점 빔의 깊이는 넓어지지만 안장 굴곡은 줄어듭니다.동일한 전경 및 배경 빔의 워핑이 눈에 띄지 않게 되며, 빔의 파면이 얼마나 잘 곡선을 이루는지 관찰하면 초음파 에너지가 앞으로 전파되는 프로브 표면에 평행한 평면과 다소 비슷하다는 것을 알 수 있습니다.따라서 나쁜 결과는 원래 전경 영역의 초음파 에너지가 대상에 의해 부분적으로 차단되었음에도 불구하고 초점 위치를 향해 대상 주위로 계속 전파될 수 있지만 작은 조리개가 작을 때 전경의 폭이 좁아진다는 것입니다. 먼저 빔이 좁아지고 차단되는 에너지의 비율이 늘어나 측면의 음파가 발사 초점 위치로 수렴되지 않으므로 가려지지 않은 초음파 에너지는 계속해서 전방으로 전파되지만 기여는 거의 없습니다. 스캔 라인 위치의 에코로 인해 조리개가 감소합니다.전경 영역에 있는 대상의 소리와 그림자도 점점 더 분명해집니다.우리가 새장을 가로질러 휴대폰을 들고 새장에 갇힌 새의 사진을 찍을 때와 마찬가지로, 휴대폰의 조리개가 아무리 크더라도 사진에 눈에 띄게 어두운 격자 격자가 남게 됩니다. 휴대폰 카메라가 너무 작습니다.
이전에 우리는 더 나은 소리와 그림자를 얻기 위해 작은 돌을 스캐닝하기 위해 실제 초음파 스캐닝과 결합하여 소리와 그림자에 대한 방출 초점의 위치와 방출 구멍의 크기에 대한 몇 가지 실험적 분석만 수행했습니다. 효과가 있으므로 조리개 크기를 변경하는 것은 일반적으로 불가능하지만 초점 위치를 돌 전면에 최대한 가깝게 고려하는 것이 가능할 수 있습니다.또는 소리와 그림자가 뚜렷하지 않은 경우 반드시 돌이 너무 작기 때문은 아니며 초점이 올바른 위치에 있지 않기 때문일 수도 있습니다.또한, 처음에 언급한 것처럼 소리와 그림자 강도에 영향을 미치는 요소가 많이 있을 수 있습니다. 예를 들어 가장 직접적인 성격은 돌의 크기이며, 기본 소리와 그림자는 종종 화음보다 훨씬 약합니다. 및 그림자 등이 있으므로 일반화할 수 없습니다.
따라서 초음파 제품을 선택하세요. 영상 품질이 가장 중요합니다. 우수한 고조파 영상은 귀하의 의료 경력을 더 높은 수준으로 끌어올릴 것입니다. 귀하가 관심 있는 초음파 제품 및 기타 의료 장비에 대해 상담을 환영합니다.
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게시 시간: 2022년 11월 21일
