論文の概要: Patch Based Transformation for Minimum Variance Beamformer Image
Approximation Using Delay and Sum Pipeline
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10220v1
- Date: Tue, 19 Oct 2021 19:36:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-10-22 18:25:08.309150
- Title: Patch Based Transformation for Minimum Variance Beamformer Image
Approximation Using Delay and Sum Pipeline
- Title(参考訳): 遅延とサムパイプラインを用いた最小可変ビームフォーマ画像近似のためのパッチベース変換
- Authors: Sairoop Bodepudi, A N Madhavanunni, Mahesh Raveendranatha Panicker
- Abstract要約: 本研究では,空間内の固定領域に対する遅延補償無線周波数(RF)パッチをU-Netアーキテクチャによって変換するパッチレベルU-Netベースニューラルネットワークを提案する。
提案手法は、ネットワークのパラメータにおけるMVDR手法によって行われるデータ駆動重み適応を考慮に入れた、RFデータ空間の非線形変換を扱う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In the recent past, there have been several efforts in accelerating
computationally heavy beamforming algorithms such as minimum variance
distortionless response (MVDR) beamforming to achieve real-time performance
comparable to the popular delay and sum (DAS) beamforming. This has been
achieved using a variety of neural network architectures ranging from fully
connected neural networks (FCNNs), convolutional neural networks (CNNs) and
general adversarial networks (GANs). However most of these approaches are
working with optimizations considering image level losses and hence require a
significant amount of dataset to ensure that the process of beamforming is
learned. In this work, a patch level U-Net based neural network is proposed,
where the delay compensated radio frequency (RF) patch for a fixed region in
space (e.g. 32x32) is transformed through a U-Net architecture and multiplied
with DAS apodization weights and optimized for similarity with MVDR image of
the patch. Instead of framing the beamforming problem as a regression problem
to estimate the apodization weights, the proposed approach treats the
non-linear transformation of the RF data space that can account for the data
driven weight adaptation done by the MVDR approach in the parameters of the
network. In this way, it is also observed that by restricting the input to a
patch the model will learn the beamforming pipeline as an image non-linear
transformation problem.
- Abstract(参考訳): 近年,DASビームフォーミングに匹敵するリアルタイム性能を実現するために,最小分散歪み無振応答(MVDR)ビームフォーミングなど,計算的に重いビームフォーミングアルゴリズムの高速化が試みられている。
これは、完全に接続されたニューラルネットワーク(FCNN)、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、一般敵ネットワーク(GAN)など、さまざまなニューラルネットワークアーキテクチャを使用して実現されている。
しかし、これらのアプローチのほとんどは画像レベルの損失を考慮した最適化に取り組んでおり、ビームフォーミングのプロセスが学習されることを保証するために大量のデータセットが必要である。
本研究では、空間内の固定領域(例えば32x32)に対する遅延補償無線周波数(RF)パッチをU-Netアーキテクチャを通して変換し、DASアポッド化重みを乗じてパッチのMVDR画像と類似性に最適化するパッチレベルU-Netベースニューラルネットワークを提案する。
アポッド化重みを推定する回帰問題としてビームフォーミング問題をフレーミングする代わりに、提案手法は、ネットワークのパラメータにおけるMVDRアプローチによって行われるデータ駆動重み適応を考慮に入れた、RFデータ空間の非線形変換を扱う。
このようにして、パッチへの入力を制限することで、モデルが画像の非線形変換問題としてビームフォーミングパイプラインを学ぶことも観察される。
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