经典超声成像算法（以 10 阵元为例）
| 特性 | DAS (延时叠加) | SA (合成孔径) | TFM (全聚焦方法) |
|---|---|---|---|
| 核心定义 | 最经典的基础波束形成算法。通过物理延迟使各阵元发射/接收的声波在特定焦点同相叠加，形成扫描线。 | 一类利用多次发射数据'合成'大孔径的方法论。其核心思想是分次发射、全孔径接收、后期合成，旨在提升分辨率。 | SA 方法论的终极形态。它基于全矩阵捕获（FMC） 数据，对成像区域内每一个像素点，都使用所有可能的发射阵元和接收阵元组合进行双向聚焦计算。 |
| 发射模式 | 多次聚焦发射。例如，为生成一幅 10 条扫描线的图像，需进行 10 次发射。每次发射，使用部分或全部阵元（如阵元 1-5）施加特定延时，物理地形成一道聚焦于特定方向的声束。 | 多次扩散波发射。进行 N 次发射（N 通常等于或少于阵元数）。每次发射使用一个单阵元或一个小子孔径（如 2 个阵元），发射球面波或弱聚焦波，以覆盖整个成像区域。 | 数据采集模式与基础 SA 相同，即进行 FMC 采集：依次用每一个阵元（共 10 次） 作为发射源，发射球面波。 |
| 接收模式 | 同步接收与实时聚焦。每次发射后，通常由参与发射的阵元或全部阵元接收回波，并实时进行动态接收聚焦，直接生成一条扫描线。 | 全孔径接收与数据存储。每次发射后，所有 10 个阵元都接收回波，并将原始的、未聚焦的射频数据完整存储下来。不立即成像。 | 与 SA 发射模式完全一致。每次单阵元发射后，所有 10 个阵元都接收回波，并完整存储。最终获得一个 10×10 的'全矩阵'数据。 |
| 数据处理与成像 | 发射 - 接收 - 成像的流水线。一次发射事件直接对应一条扫描线，所有扫描线组成最终图像。 | 先采集，后处理。在所有发射事件完成后，利用存储的多次发射数据，通过算法后期合成出大孔径的聚焦效果，再生成一整幅图像。 | 后处理，像素级最优聚焦。在获得完整的 FMC 数据后，对图像中每个像素点 P，执行以下计算： |
I(P) = Σ_i Σ_j H(i, j, t_ij) | |||
其中，i和 j从 1 遍历到 10，t_ij是从发射阵元 i 到点 P 再到接收阵元 j 的总声程时间 |
在某些分类中，会将 SA 合成孔径称为超声成像算法，而 DAS、MV 等自适应波束合成方法称为图像重建算法。根据发射和接收的不同孔径模式可分为多阵元合成孔径聚焦 M-SAF，合成接收/发射孔径 SRA/STA。
SA 经典算法的原理如下：
图像重建算法则可分为空间域算法和频域算法：
