field2的用法

1、2021/6/71 MatLabMatLab声场仿真软件工具声场仿真软件工具Field IIField II 在医学超声仪器研究中的应用在医学超声仪器研究中的应用 Field II是一个基于线性声学，能仿真超声探 头所发出的声场以及探头接收声场转化电信号 成为图像的过程的一款工具包。开发者为丹麦 理工大学（Technical University of Demark） 的J.A.延森（Jorgen Arendt Jenson）。该程 序能够模拟各种不同超声换能器在以脉冲或者 连续波工作方式下的脉冲发射和回波的情况。 同时可以模拟出与人体组织真实图像一样的线 性图像。也就是说仿真所有类型的超声换

2、能器 和相关图像，也可以动态控制换能器的聚焦和 变迹，所以，FieldII 可以仿真所有类型的超 声成像系统。而且，最新版本还可用于合成孔 径成像。 2021/6/72 使用方法使用方法 将软件包解压到相应文件夹中，打开Matlab,设 置工作路径（path）为Field II的根目录，使 用之前要对软件初始化，在matlab中输入 field_init命令，稍等片刻，待系统提示已完 成初始化，即可调用Field II库中的函数。所 有函数命令可以分为四类：通用命令、换能器 命令、阵元控制命令阵元控制命令、声场计算命令。换能器命 令都是以xdc_开头，阵元控制命令都是以ele_ 开头，声场计算

3、命令都是以calc_开头，很好区 分。 2021/6/73 MATLABMATLAB过程描述过程描述 函数名函数名作用作用 field_debug调试初始化 field_end终止Field II软件系统并释放内存 field_guide显示Field II用户手册（pdf文档） field_info显示Field II软件系统信息 field_init初始化Field II软件系统 set_sampling设置系统采样频率 set_field设置程序不同仿真参数 通用命令（通用命令（General commands） 2021/6/74 换能器命令（换能器命令（Transducer comm

4、andsTransducer commands） 函数名函数名作用作用 xdc_apodization创建一个换能器孔径的变迹时间线 xdc_baffle设置孔径的背衬条件 xdc_center_focus设置动态聚焦线的原点 xdc_concave定义凹型孔径 xdc_convert将矩形描述转换为三角形描述 xdc_convex_array创建凸型阵列换能器 xdc_convex_focused_array创建垂直聚焦凸型阵列换能器 xdc_convex_focused_multirow创建垂直聚焦的凸型多行换能器 xdc_dynamic_focus采用动态孔径聚焦 xdc_excitat

5、ion设置孔径的激励脉冲 2021/6/75 函数名函数名作用作用 xdc_focus创建孔径的聚焦时间线 xdc_focused_array创建垂直方向聚焦的线阵换能器 xdc_focused_multirow创建一个垂直方向聚焦的多行线阵换能器 xdc_focused_times创建用户定义延迟时间的孔径聚焦时间线 xdc_free释放孔径占用内存 xdc_get获得孔径信息 xdc_impulse设置孔径的脉冲响应 xdc_linear_array创建一个线阵换能器 xdc_linear_multirow创建一个多行线阵换能器 xdc_lines创建一个由线定义的孔径 xdc_pisto

6、n定义一个圆形扁平孔径 xdc_quantization量化相位延迟 xdc_rectangles创建由矩形组成的孔径 xdc_show显示孔径信息 xdc_times_focus创建一个由用户定义延时值的孔径聚焦时间线 xdc_triangles设置一个包含三角形阵元的多元孔径 xdc_2d_array创建2D阵列换能器 返回 2021/6/76 阵元控制命令阵元控制命令 （Element manipulation commandsElement manipulation commands） 函数名函数名作用作用 ele_apodization设置单个模型阵元的变迹 ele_delay设置单

7、个模型阵元的延迟 ele_waveform设置单个物理阵元的波形 2021/6/77 声场计算命令声场计算命令 （Field calculation commandsField calculation commands） 函数名函数名作用作用 calc_h计算空间脉冲响应 calc_hhp计算脉冲回声场 calc_hp计算发射声场 calc_scat计算散射粒子集的接收信号 calc_scat_all计算孔径中所有发射、接收阵元的 散射粒子集的接收信号 calc_scat_multi计算孔径中所有阵元的散射粒子集 的接收信号 2021/6/78 声场初始化过程声场初始化过程 field_ini

8、t 作用：对Field II软件系统进行初始化设置， 是调用该系统的必须的第一步。 调用方法：field_init（缩写值） 输入：缩写值，输入0可以抑制初始声场屏幕 的显示。如果输入-1，没有ACII码输出，如 果设置了field_debug过程，则将会显示调试 信息和错误信息。 输出：无 2021/6/79 程序初始化时默认采用矩形描述孔径，所 有的参数值可以通过set_field过程改变。 field_endfield_end 作用：终止Field II软件系统并释放内存 调用方法：field_end 输入：无 输出：无 如果调用了field_init过程，则程序会采 用下表列出的初始值

9、： 2021/6/710 声场初始值声场初始值表5.5 变量变量代表意义代表意义取值取值 c声速1540m/s fs采样频率100.106Hz show_time是否显示计算时间1（是） debug是否显示调试信息0（否） use_att是否考虑衰减0（否） att非频率依赖性衰减0.0dB/m freq_att中心频率对应的频率依赖 性衰减 0.0dB/m Hz att_f0中心频率衰减Hz use_rectangles是否采用矩形描述孔径1（是） use_triangles是否采用三角形描述孔径0（否） use_lines是否采用线条描述孔径0（否） no_ascii_output是否输出

10、ASCII码0（否） fast_integration是否使用边界线条和三角 形的快速积分 0（否 2021/6/711 set_samplingset_sampling 作用：设置系统的采样频率，注意：所有孔径 采用的脉冲都必须重置采样频率！ 调用方法：set_sampling（fs） 输入：fs，新的采样频率 输出：无 7. set_field7. set_field 作用：设置仿真程序的不同参数（见表5.5） 调用方法：set_field（option_name, value） 输入：表5.5中参数 输出：无 2021/6/712 例一：计算凹型换能器的点扩展函数 在例1当中用到fiel

11、dII软件当中的函数： xdc_concave（定义凹型孔径） xdc_impulse（设置孔径的脉冲响应） xdc_excitation（设置孔径的激励脉冲） xdc_free（释放孔径占用内存） 2021/6/713 例一 2021/6/714 例二：计算多幅点扩展函数，主要 观察聚焦和声学变迹的效果 在例2当中用到fieldII软件当中的函数： xdc_linear_array（创建一个线阵换能器） xdc_show（显示孔径信息） xdc_impulse（设置孔径的脉冲响应） xdc_excitation（设置孔径的激励脉冲） 先运行主函数pnt_img.m，调用其它函数如 pts_p

12、ha.m生成不同的聚焦和变迹方案。 2021/6/715 例二：计算多幅点扩展函数，主要观察聚焦和声学变迹的效果 不同聚焦效果不同变迹效果 2021/6/716 例三：仿真胎儿与心脏数据.计算沿 声轴的强度分布 在例3当中用到fieldII软件当中的函数： set_sampling（设置系统采样频率） set_field（设置程序不同仿真参数） xdc_linear_array（创建一个线阵换能器） xdc_focused_array（创建垂直方向聚焦的线 阵换能器） xdc_excitation（设置孔径的激励脉冲） xdc_impulse（设置孔径的脉冲响应） xdc_free（释放孔径占

13、用内存） 2021/6/717 例三：仿真胎儿与心脏数据.计算沿声轴的强度分布 2021/6/718 例四：计算线性阵列仿体图像 在例4当中用到fieldII软件当中的函数： xdc_linear_array（创建一个线阵换能器） xdc_impulse（设置孔径的脉冲响应） xdc_excitation（设置孔径的激励脉冲） xdc_focus（创建孔径的聚焦时间线） xdc_center_focus（设置动态聚焦线的原点） xdc_apodization（创建一个换能器孔径的变迹时 间线） xdc_free（释放孔径占用内存） 第一步：先运行mk_pht.m，生成仿体数据。第二步： 运行s

14、im_img.m，生成50条声线数据。第三步：运 行make_image.m，显示生成的图像。 2021/6/719 例四：计算线性阵列仿体图像 2021/6/720 例五：肾脏图像仿真 在例5当中用到fieldII软件当中的函数： set_sampling（设置系统采样频率） set_field（设置程序不同仿真参数） xdc_linear_array（创建一个线阵换能器） xdc_impulse（设置孔径的脉冲响应） xdc_excitation（设置孔径的激励脉冲） xdc_apodization（创建一个换能器孔径的变迹时间线） xdc_focus（创建孔径的聚焦时间线） xdc_fr

15、ee（释放孔径占用内存） 第一步：运行make_scatterers.m，程序会调用 human_kidney-_phantom.m，生成仿体数据。第二步： 运行sim_kidney.m，对每条声线进行变迹和插值。第三 步：运行make_polar.m显示图像。 2021/6/721 例五：肾脏图像仿真 2021/6/722 例六：胎儿图像仿真 在例6当中用到fieldII软件当中的函数： set_sampling（设置系统采样频率） xdc_linear_array（创建一个线阵换能器） xdc_impulse（设置孔径的脉冲响应） xdc_excitation（设置孔径的激励脉冲） xdc_apodization（创建一个换能器孔径的变迹时间线） xdc_focus（创建孔径的聚焦时间线） xdc_free（释放孔径占用内存） 第一步：运行mk_pht.m程序，其中会