• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권1호
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• pp.31-35
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• 2005

A novel synthetic aperture method for real-time three-way dynamic focusing is proposed, which provides lateral beam patterns represented as the product of Fourier transforms of transmit subaperture, receive subaperture, and a synthetic window function. In the proposed method, all array elements are fired individually and for each firing echo signals are recorded from all elements of a receive subaperture moving along an array with the transmit element. The three-way dynamic focusing is then achieved by employing a synthetic aperture algorithm for two-way dynamic focusing and a synthetic focusing method for transmit dynamic focusing. Both theoretical analysis and computer simulation results show that the proposed method produces ultrasound beams with improved lateral resolution at all depths compared to the conventional phased array imaging and synthetic aperture focusing methods.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.559-562
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• 1997

In this paper, we propose the method that reduce the grating lobe in the ultrasound synthetic focusing images. synthetic focusing images have more larger and closer grating lobe than conventional phased array images and more lower signal to noise ratio. so, we represent the method that reduce the grating lobe by using multi element receive focusing. experimental results are showed that the proposed multi element receiving method reduce the grating lobe and increase the signal to noise ratio.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권6호
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• pp.798-802
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• 2007

The synthetic focusing in the ultrasonic imaging systems has been formed in the way that one element transmits a circular wave and receives an echo signal. The amplitude of the signal transmitted from one element is too small to propagate a long distance so that the SNR(Signal to Noise Ratio) is very low in an image obtained by the synthetic focusing. To solve this problem, a defocusing method which uses several elements has been proposed. In this method, the SNR is improved due to using several elements to transmit the circular wave. But if the number of transmitting elements increases, the phase distortion is severe in the defocusing method. In this paper, we propose a new method that can generate a circular wave using a lot of elements without phase distortion. At first, we generate limited plane waves with different propagation angles and then superpose them to make a circular wave. We show that the circular wave can be used to improve SNR in the real-time 3D ultrasonic imaging as well as the synthetic focusing through computer simulation and experiments.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권6호
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• pp.803-810
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• 2007

Although synthetic aperture focusing techniques can improve the spatial resolution of ultrasound imaging, they have not been employed in a commercial product because they require a real-time N-channel beamformer with a tremendously increased hardware complexity for simultaneous beamforming along M multiple lines. In this paper, a hardware-efficient beamformer architecture for synthetic aperture focusing is presented. In contrast to the straightforward design using NM delay calculators, the proposed method utilizes only M delay calculators by sharing the same values among the focusing delays which should be calculated at the same time between the N channels for all imaging points along the M scan lines. In general, synthetic aperture beamforming requires M 2-port memories. In the proposed beamformer, the input data for each channel is first upsampled with a 4-fold interpolator and each polyphase component of the interpolator output is stored into a 2-port memory separately, requiring 4M 2-port memories for each channel. By properly limiting the area formed with the synthetic aperture focusing, the input memory buffer can be implemented with only 4 2-port memories and one short multi-port memory.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권4호
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• pp.321-330
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• 2001

In this paper, we propose a new synthetic aperture focusing scheme for improving the lateral resolution which is one of the most important factors determining the quality of ultrasound imaging. The proposed scheme enables full round-trip dynamic focusing with approximately limited property. This properties are obtained through transmitting plane waves of which the traveling angle varies with the receive subaperture position, as opposed to stepping the spherical wave source across an array in other synthetic aperture focusing schemes, and employing dynamic focusing in receive. In this paper, the properties of the proposed scheme is analyzed in which a hypothetical infinite line source is used to transmit the plane waves and verified through computer simulation results. Also, we show that the proposed scheme is realizable with an array transducer with a finite aperture size. In summary, it is shown through comparison between the field contours of the proposed scheme and the conventional scheme that the proposed scheme can improve greatly the lateral resolution of ultrasound imaging.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.243-251
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• 2002

합성 싱크 음장은 선형지연을 가지는 펄스 평면파를 송신한다. 송신집속은 각각 다른 시간에 송신된 진행방향이 다른 평면파들에 대한 수신신호를 모두 저장하고 있다가 합성집속 방법을 이용한다 이러한 송신 집속 방법은 송신시 전체의 소자를 동시에 사용함으로 높은 SNR을 얻을수 있고. 양방향 동적집속이 가능하다. 본 논문에서는 합성싱크음장 집속방법을 구현하기위한 문제점을 고찰하고, 5MHz의 선형변환기를 이용한 초음파 영상진단기에서 펜텀과 인체의 영상에 대하여 합성싱크음장 집속방법을 실험으로 검증하였다 펜텀 영상의 경우 기존의 방법에 비하여 더 좋은 해상도로 더 깊이 영상화 할 수 있었다. 인체 영상의 경우 인체의 움직임과 위상수차(phase aberration) 등으로 인한 효과로 해상도는 떨어지지만. 기존의 집속방법에 대하여 5배 이상의 frame 율의 속도로 영상을 얻어도 기존의 방법과 비슷한 해상도를 얻을 수 있었다

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권4호
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• pp.503-513
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• 1999

본 논문에서는 일반적인 합성구경기법에 대한 통합 모형을 제시하고 수학적인 해석을 통하여 합성구경 기법들에 대한 초음파 빔패턴의 단일 표현식을 유도하였다. 이 결과를 이용하여 기존의 합성구경 기법들에 대한 성능을 분석하고 비교하였으며, 선형주사 영상에 적합한 새로운 합성구경 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 모든 영상점에서 양방향 동적 집속이 가능하며, 이를 실제 영상에 적용하여 의료용 초음파 B-모드 영상의 해상도를 획기적으로 개선할 수 있다. 제안된 방법에 의하여 집속된 초음파 빔패턴은 기존의 방식과 비교하여 주엽의 폭이 절반으로 감소하고 측엽의 크기는 유사하다. 컴퓨터 모사실험을 통하여 본 논문의 해석결과와 제안된 합성구경 기법의 타당성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.465-468
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• 2024

본 논문은 FMCW(frequency modulation continuous wave)기반의 비선형 레이다 플랫폼을 활용한 합성개구레이다를 제안하였다. 송·수신 주파수가 다른 비선형 레이다 시스템 플랫폼을 구성하고 FMCW신호를 활용하였으며, 플랫폼은 1.5 m 길이의 경로를 이동하면서 2차 고조파를 취득하여 비선형 합성개구레이다를 구현하였다. 선형 물체가 다수 존재하는 실내 다중 경로 환경에서 다수의 비선형 표적을 배치하여 미약한 2차 고조파를 탐지하여 합성개구레이다 영상화 과정을 거친 후, 2차원 해밍 윈도우를 통해서 이미징 성능을 향상시켰다.

• 한국음향학회지
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• 제33권3호
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• pp.200-209
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• 2014

본 논문에서는 평면파 합성 송신집속 방법의 모델을 제시하고 수학적 해석을 통해 그 특성을 분석하였으며 일반적인 구형파 기반의 집속 방법과 비교하였다. 이를 통하여 평면파를 이용한 합성 송신집속 방법은 거리에 따라 주엽의 폭이 변하지 않는 비회절 빔을 발생함을 확인하였다. 또한 그레이팅 로브의 발생을 억제하며 원하는 주엽 폭을 얻기 위한 평면파 합성 방법, 그리고 비회절 특성이 유지되는 영역을 효과적으로 확장시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 제안된 방법과 해석결과들을 컴퓨터 모의실험을 통해 검증하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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• pp.215-216
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• 1998

The ultrasonic imaging systems using synthetic aperture beamforming has been formed in the way that one element transmits and then receives a pulse. Because the amplitude of a pulse from one element is too small to propagate a long distance, the SNR(Signal to Noise Ratio)is low. This paper proposes the method to make a circular wave almost equal to one generated by one element using several elements. The amplitude of the wave made up of several elements is much larger than that of one element. And we can improve the SNR.