[go: up one dir, main page]

NL1010061C2 - Detection of vectorial velocity distribution. - Google Patents

Detection of vectorial velocity distribution. Download PDF

Info

Publication number
NL1010061C2
NL1010061C2 NL1010061A NL1010061A NL1010061C2 NL 1010061 C2 NL1010061 C2 NL 1010061C2 NL 1010061 A NL1010061 A NL 1010061A NL 1010061 A NL1010061 A NL 1010061A NL 1010061 C2 NL1010061 C2 NL 1010061C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
formula
calculated
medium
transmitter
signal
Prior art date
Application number
NL1010061A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Arnoldus Petrus Gerardus Hoeks
Leon Armand Franciscus Ledoux
Original Assignee
Universiteit Van Maastricht
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universiteit Van Maastricht filed Critical Universiteit Van Maastricht
Priority to NL1010061A priority Critical patent/NL1010061C2/en
Priority to PCT/NL1999/000567 priority patent/WO2000016124A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1010061C2 publication Critical patent/NL1010061C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • G01S15/8984Measuring the velocity vector
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979Combined Doppler and pulse-echo imaging systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

975231/OGR/TL/MDO975231 / OGR / TL / MDO

Detectie van vectoriële snelheidsverdelingDetection of vectorial velocity distribution

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het op afstand detecteren van de vectoriële snelheidsverdeling in een medium, waarbij een signaal naar het te onderzoeken medium wordt gezonden en waarbij 5 genoemde vectoriële snelheidsverdeling wordt berekend op basis van een van het medium terugontvangen signaal. Een dergelijke werkwijze is in het bijzonder, maar niet uitsluitend, van toepassing bij het meten van de snelheidsverdeling van bloed in een bloedvat, om welke reden de 10 onderhavige uitvinding in het hiernavolgende in de context van deze toepassing zal worden uitgelegd. Opgemerkt wordt, dat met de term "snelheidsverdeling" wordt bedoeld, dat het te onderzoeken medium niet hoeft te bewegen als een prop, waarbij alle elementen van het medium exact dezelfde 15 snelheid hebben, maar dat in het medium als geheel snelheidsvariaties kunnen bestaan, zodat de snelheids-componenten van verschillende elementen van het medium onderling een zekere spreiding of verdeling vertonen.The present invention relates to a method for remotely detecting the vectorial velocity distribution in a medium, wherein a signal is sent to the medium to be examined and wherein said vectorial velocity distribution is calculated on the basis of a signal received from the medium. Such a method is particularly, but not exclusively, applicable in measuring the velocity distribution of blood in a blood vessel, for which reason the present invention will be explained hereinafter in the context of this application. It is noted that by the term "velocity distribution" it is meant that the medium to be examined does not have to move as a plug, all elements of the medium having exactly the same velocity, but that velocity variations may exist in the medium as a whole, so that the velocity components of different elements of the medium have a certain spread or distribution.

Werkwijzen van het bovenbeschreven type zijn op zich 20 reeds bekend, bijvoorbeeld uit de internationale octrooi-publicatie WO 95/32667. Deze publicatie beschrijft een werkwijze voor het bepalen van de snelheidsverdeling van bloed in een bloedvat, waarbij door middel van een transducent ultrageluidpulsen in een smalle bundel naar het 25 bloedvat worden gezonden. De door het bloed gereflecteerde signalen worden ontvangen door de transducent, en doorgegeven aan een signaalverwerkende inrichting. Uit de reflectiesignalen wordt eerst de axiale snelheidscomponent van het bloed geschat op basis van de Doppler-verschuiving. 30 Vervolgens wordt de transversale snelheidscomponent van het bloed geschat. Uit combinatie van deze twee snelheids-componenten volgt de magnitude van de snelheidsvector.Methods of the above-described type are already known per se, for example from international patent publication WO 95/32667. This publication describes a method for determining the velocity distribution of blood in a blood vessel, whereby ultrasound pulses are transmitted to the blood vessel in a narrow beam by means of a transducer. The signals reflected by the blood are received by the transducer and passed to a signal processing device. From the reflection signals, the axial velocity component of the blood is first estimated based on the Doppler shift. 30 The transverse velocity component of the blood is then estimated. The magnitude of the velocity vector follows from the combination of these two velocity components.

1010061 21010061 2

De in genoemde publicatie beschreven methode kent enkele bezwaren.The method described in said publication has some drawbacks.

Een eerste bezwaar van deze bekende methode is, dat voor het bepalen van de snelheidscomponent van het bloed in 5 de richting van de bundelas gebruik wordt gemaakt van een statistisch model om de meest waarschijnlijke waarde voor die snelheidscomponent te berekenen. Dit impliceert, dat er aannames worden gedaan met betrekking tot de stochastische parameters van het terugontvangen signaal. Dit betekent een - 10 beperking van de toepasbaarheid van de bekende methode. Een bijkomend probleem in dit kader is, dat de geluiddemping in het te onderzoeken medium afhankelijk is van de frequentie van het toegepaste geluid, zodat een verandering in spectrale bandbreedte van het gegenereerde signaal leidt 15 tot afwijkingen in de op basis van het statistische model berekende axiale snelheidscomponent.A first drawback of this known method is that for determining the velocity component of the blood in the direction of the beam axis, use is made of a statistical model to calculate the most likely value for that velocity component. This implies that assumptions are made regarding the stochastic parameters of the signal received back. This means a limitation of the applicability of the known method. An additional problem in this context is that the sound attenuation in the medium to be examined depends on the frequency of the applied sound, so that a change in spectral bandwidth of the generated signal leads to deviations in the axial calculated on the basis of the statistical model. speed component.

: Een tweede bezwaar van de in genoemde publicatie ·“ beschreven methode is, dat de transversale snelheids component wordt berekend op basis van de snelheid waarmee 20 intensiteitsveranderingen optreden in het terugontvangen signaal. Hiertoe is het echter nodig, dat de bundelbreedte ter plaatse van de lokatie waar de reflecties optreden, J bekend is, hetgeen in het algemeen echter niet het geval : zal zijn.A second drawback of the method described in said publication is that the transverse velocity component is calculated on the basis of the rate at which intensity changes occur in the received signal. For this, however, it is necessary that the beam width at the location where the reflections occur is known J, which will generally not be the case.

25 Een derde bezwaar is, dat het voor het toepassen van deze bekende methode noodzakelijk is, dat er stromings-| gebieden zijn met een laminair stromingspatroon.A third drawback is that in order to apply this known method it is necessary that flow areas are with a laminar flow pattern.

Een vierde bezwaar van de in genoemde publicatie beschreven methode is, dat alleen een schatting wordt 30 gegeven voor de magnitude van de snelheidsvector, maar dat uit het terugontvangen signaal geen informatie wordt ; afgeleid met betrekking tot de richting van de snelheids vector. Ten opzichte van de axiale snelheidscomponent heeft : de transversale snelheidscomponent immers nog een vrijheid t 35 van 360°. Bij de methode volgens genoemde publicatie is het 1010061 3 derhalve noodzakelijk dat de driedimensionale richting van de snelheidsvector vooraf bekend is, bijvoorbeeld doordat de oriëntatie van het te onderzoeken stromingskanaal (bloedvat) bekend is.A fourth drawback of the method described in said publication is that only an estimate is given for the magnitude of the velocity vector, but that no information is obtained from the received signal; derived with respect to the direction of the velocity vector. With respect to the axial velocity component, the transverse velocity component still has a freedom t 35 of 360 °. In the method according to said publication, it is therefore necessary that the three-dimensional direction of the velocity vector is known beforehand, for example because the orientation of the flow channel (blood vessel) to be examined is known.

5 De onderhavige uitvinding beoogt een methode te verschaffen waarbij de genoemde bezwaren afwezig zijn, of althans verminderd zijn.The present invention aims to provide a method in which the said drawbacks are absent, or at least reduced.

In het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een methode te verschaffen die ook toepasbaar is bij niet-10 laminaire stroming.In particular, the present invention aims to provide a method which is also applicable in non-laminar flow.

Voorts beoogt de onderhavige uitvinding een methode te verschaffen waarmee het mogelijk is om, met zo min mogelijk aannames, de te meten grootheden rechtstreeks af te leiden uit de terugontvangen signalen. Meer in het 15 bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een methode te verschaffen waarmee het mogelijk is om niet alleen de magnitude maar ook de richting van de snelheidsvector rechtstreeks af te leiden uit de terugontvangen signalen.Furthermore, the present invention aims to provide a method by which it is possible, with as few assumptions as possible, to derive the quantities to be measured directly from the signals received back. More specifically, the present invention aims to provide a method by which it is possible to derive not only the magnitude but also the direction of the velocity vector directly from the received signals.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op een 20 verbeterd inzicht in de fysische processen die leiden tot het meetbare reflectiesignaal. Op dit verbeterde inzicht gebaseerd, verschaft de onderhavige uitvinding een model dat het reflectiesignaal beschrijft, alsmede daaruit afgeleide formules waarmee de transducentparameters en de 25 te meten' grootheden rechtstreeks kunnen worden uitgerekend uit de gemeten, terugontvangen reflectiesignalen.The present invention is based on an improved understanding of the physical processes leading to the measurable reflection signal. Based on this improved understanding, the present invention provides a model describing the reflection signal, and formulas derived therefrom, by which the transducer parameters and the quantities to be measured can be directly calculated from the measured reflection signals received.

Aldus is de onderhavige uitvinding in staat om de te meten grootheden sneller, nauwkeuriger en consistenter te bepalen aan de hand van de gemeten reflectiesignalen, en 30 meer gegevens af te leiden uit de waarnemingen.Thus, the present invention is able to determine the quantities to be measured faster, more accurately and more consistently from the measured reflection signals, and derive more data from the observations.

Meer in het bijzonder is de onderhavige uitvinding in staat om de lokale bundelbreedte af te leiden uit de waarnemingen.More specifically, the present invention is able to derive the local beam width from the observations.

Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige 35 uitvinding wordt de vorm van de door de zender gegenereerde 1010061 4 ultrageluidsbundel bekend verondersteld. Dit is een redelijke veronderstelling, omdat die bundel op vaste wijze met de betreffende zender is geassocieerd en onder normale omstandigheden reproduceerbaar is, zodat de vorm van die 5 bundel in een testopstelling kan worden gemeten. Uitgaande van de vorm van de bundel kan dan de lokale breedte van de bundel worden berekend uit het terugontvangen signaal zelf.According to an important aspect of the present invention, the shape of the 1010061 4 ultrasound beam generated by the transmitter is believed to be known. This is a reasonable assumption, because that beam is fixedly associated with the respective transmitter and is reproducible under normal conditions, so that the shape of that beam can be measured in a test rig. Based on the shape of the beam, the local width of the beam can then be calculated from the signal received back itself.

Een belangrijk voordeel van het door de onderhavige uitvinding voorgestelde model is voorts, dat dit weinig 10 eisen stelt aan de meetomstandigheden en de meetopstelling. Bij bekende modellen is het nodig dat de as van de ultra geluidsbundel loodrecht wordt gericht op de stromings-richting van het te onderzoeken medium, of dat op zijn minst de hoek tussen de as van de ultra geluidsbundel 15 enerzijds en de stromingsrichting van het te onderzoeken medium anderzijds nauwkeurig bekend is. Bij het door de = onderhavige uitvinding voorgestelde model is dat niet nodig, en kan genoemde hoek zelfs worden uitgerekend uit de gemeten reflectiesignalen.An important advantage of the model proposed by the present invention is furthermore that it makes few demands on the measuring conditions and the measuring arrangement. In known models, it is necessary that the axis of the ultrasound beam is directed perpendicular to the flow direction of the medium to be examined, or that at least the angle between the axis of the ultrasound beam 15 on the one hand and the direction of flow of the investigated medium medium on the other hand is accurately known. This is not necessary in the model proposed by the present invention, and said angle can even be calculated from the measured reflection signals.

20 Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende bespreking van een uitvoeringsvorm onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 schematisch een specifieke meetopstelling voor het 25 meten van stroomsnelheid in een stromingskanaal illustreert; figuur 2 schematisch het meetprincipe illustreert waarop de meetwerkwijze gebaseerd is; figuur 3 een tweedimensionale weergave van een voorbeeld 30 van de omhullende van opeenvolgend gemeten reflectie-signalen toont;-.These and other aspects, features and advantages of the present invention will be further elucidated by the following discussion of an embodiment with reference to the drawing, in which: Figure 1 schematically illustrates a specific measurement arrangement for measuring flow velocity in a flow channel; Figure 2 schematically illustrates the measuring principle on which the measuring method is based; Figure 3 shows a two-dimensional representation of an example 30 of the envelope of successively measured reflection signals;

figuur 4 een schematisch perspectiefaanzicht toont van een transducent teneinde een assenstelsel te definiëren.Figure 4 shows a schematic perspective view of a transducer to define a coordinate system.

! 1010061 5! 1010061 5

Figuur 1 illustreert schematisch een meetopstelling 10 voor het meten van de stroomsnelheid in een stromingskanaal 11. In deze meetopstelling 10 is het stromingskanaal 11 een deel van een gesloten circuit 12, waarin een medium 5 13 wordt rondgepompt door middel van een pomp 16.Figure 1 schematically illustrates a measuring arrangement 10 for measuring the flow velocity in a flow channel 11. In this measuring arrangement 10, the flow channel 11 is part of a closed circuit 12, in which a medium 13 is circulated by means of a pump 16.

De meetopstelling 10 omvat voorts een meetkamer 20 waarbinnen het stromingskanaal 11 is gelegen. In de meetkamer 20 is een transducent 21 opgesteld, welke transducent is ingericht voor het genereren van een bundel ultrageluid-10 pulsen, zoals nader zal worden uitgelegd. De afstand van de transducent 21 tot het stromingskanaal 11 kan binnen bepaalde grenzen worden ingesteld, evenals de hoek tussen de bundelas en de as van het stromingskanaal 11.The measuring arrangement 10 further comprises a measuring chamber 20 within which the flow channel 11 is located. A transducer 21 is arranged in the measuring chamber 20, which transducer is arranged to generate a beam of ultrasound pulses, as will be explained in more detail. The distance from the transducer 21 to the flow channel 11 can be set within certain limits, as can the angle between the beam axis and the axis of the flow channel 11.

Figuur 2 illustreert schematisch het toegepaste 15 meetprincipe. De transducent 21 genereert een kortdurige geluidspuls 22 in de richting van het te onderzoeken medium 13, dat één of meerdere reflectiekernen 14 omvat. Indien het uitgezonden geluidsignaal 22 een reflectiekern 14 bereikt, zal daardoor een gereflecteerd geluidsignaal 23 20 worden teruggezonden naar de transducent 21. Wanneer het gereflecteerde geluidsignaal 23 wordt opgevangen door de transducent 21, genereert deze een elektrisch signaal 24 dat representatief is voor de vorm van het door de transducent 21 ontvangen geluidssignaal 23; dit elektrische 25 signaal 24 wordt, zoals op zich bekend, doorgegeven aan een signaalverwerkende inrichting 30, waarmee een geheugen 31 is geassocieerd. De signaalverwerkende inrichting 30 bemonstert het elektrische signaal 24, en slaat de signaalmonsters op in het geheugen 31.Figure 2 schematically illustrates the applied measuring principle. The transducer 21 generates a short-duration sound pulse 22 in the direction of the medium 13 to be examined, which comprises one or more reflection cores 14. Therefore, if the emitted sound signal 22 reaches a reflection core 14, a reflected sound signal 23 will be sent back to the transducer 21. When the reflected sound signal 23 is received by the transducer 21, it generates an electrical signal 24 representative of the shape of the audio signal 23 received by transducer 21; this electrical signal 24, as known per se, is passed on to a signal processing device 30, with which a memory 31 is associated. The signal processing device 30 samples the electrical signal 24 and stores the signal samples in the memory 31.

30 Voor de verdere verwerking van de meetgegevens worden de signaalmonsters analytisch gemaakt met behulp van een Hilbert-transformatie. De reflectiesignalen zijn dan complexe getallen. Een voordeel van het werken met analytische signalen is, dat de correlatie niet wordt 35 beïnvloed door de draaggolffrequentie, zoals uit het 1010061 6 hiernavolgende zal blijken. Hierdoor is een storende invloed geëlimineerd. Eventuele toevallige of secundaire maxima in de correlatie (zie hieronder) zullen zich dan veel minder voordoen, of zullen althans een lager niveau 5 hebben. Het zal voor een deskundige duidelijk zijn, dat de Hilbert-transformatie naar analytische signaalmonsters kan worden uitgevoerd voordat de signaalmonsters worden opgeslagen in het geheugen 31, of wanneer de signaalmonsters uit het geheugen 31 worden opgehaald voor verdere ~ 10 verwerking, of in een afzonderlijke tussenstap. In het hiernavolgende zal tussen deze mogelijkheden geen onder-~ scheid worden gemaakt.For the further processing of the measurement data, the signal samples are made analytical using a Hilbert transform. The reflection signals are then complex numbers. An advantage of working with analytical signals is that the correlation is not affected by the carrier frequency, as will be apparent from the following. This has eliminated a disturbing influence. Any accidental or secondary maxima in the correlation (see below) will then occur much less, or at least have a lower level 5. It will be apparent to one skilled in the art that the Hilbert transformation to analytical signal samples can be performed before the signal samples are stored in memory 31, or when the signal samples are retrieved from memory 31 for further ~ 10 processing, or in a separate intermediate step . In the following, no distinction will be made between these options.

Indien er zich in het medium slechts één reflecterend lichaam of reflectiekern 14 bevindt, zal het terugontvangen 15 geluidsignaal 23 normaliter de vorm hebben van een enkele puls, waarbij de tijd tussen het verzenden van de zendpuls 22 en het ontvangen van de ontvangstpuls 23 op basis van de geluidsnelheid in het betreffende medium 13 een maat is voor de ruimtelijke afstand tussen de transducent 21 en het 20 reflecterende lichaam cq reflectiekern 14. Het medium 13 is een diffuus medium, dat wil zeggen het bevat een veelvoud van willekeurig verdeelde deeltjes 14 die kunnen fungeren als reflectiekernen. Dit betekent in de praktijk, dat het door de transducent 21 terugontvangen signaal 23 een 25 combinatie is van vele reflectiepulsen.If there is only one reflective body or reflective core 14 in the medium, the receive back audio signal 23 will normally be in the form of a single pulse, with the time between the transmission of the transmission pulse 22 and the reception of the reception pulse 23 based on the sound velocity in the relevant medium 13 is a measure of the spatial distance between the transducer 21 and the reflective body or reflective core 14. The medium 13 is a diffuse medium, i.e. it contains a plurality of randomly distributed particles 14 that can function as reflection cores. This means in practice that the signal 23 received back by the transducer 21 is a combination of many reflection pulses.

Reflecties die nagenoeg gelijktijdig arriveren bij de transducent 21, kunnen met elkaar interfereren. Zij kunnen elkaar versterken (constructieve interferentie) of juist uitdoven (destructieve interferentie). Figuur 3 illustreert 30 een voorbeeld van de omhullende van een set opeenvolgende i ' van dergelijke interferentiesignalen, in het weergegeven voorbeeld verkregen door meting in een menselijke halsslagader. In figuur 3 is de sterkte van het door de transducent 21 afgegeven elektrische signaal 24, oftewel de 35 sterkte van het door de transducent 21 ontvangen reflectie- 1010061 7 signaal 23, uitgezet als functie van de tijd (horizontaal). Omdat, zoals hierboven is uiteengezet, de tijd correspondeert met afstand, en de afstand in feite voor de waarnemer veel interessanter is dan de tijd, is bij de horizontale as 5 de afstandschaal weergegeven. De verticale as correspondeert met de opeenvolgende ontvangen reflectiesignalen.Reflections that arrive at transducer 21 almost simultaneously can interfere with each other. They can reinforce each other (constructive interference) or quench it (destructive interference). Figure 3 illustrates an example of the envelope of a set of consecutive i 'of such interference signals, in the example shown, obtained by measurement in a human carotid artery. In Figure 3, the strength of the electrical signal 24 delivered by the transducer 21, or the strength of the reflection signal 23 received by the transducer 21, is plotted as a function of time (horizontal). Since, as explained above, time corresponds to distance, and distance is in fact much more interesting to the observer than time, the horizontal scale 5 shows the distance scale. The vertical axis corresponds to the successive received reflection signals.

In figuur 3 is de sterkte van het door de transducent 21 afgegeven elektrische signaal 24 gerepresenteerd door de zwarting (grijswaarde) van een punt in de figuur. Een sterk 10 signaal wordt hierbij gerepresenteerd door een donkere punt, terwijl een zwak signaal wordt gerepresenteerd door een lichte punt.In Figure 3, the strength of the electrical signal 24 delivered by the transducer 21 is represented by the blackening (gray value) of a point in the figure. A strong signal is hereby represented by a dark point, while a weak signal is represented by a light point.

Elke horizontale lijn van meetpunten in figuur 3 representeert de omhullende van de elektrische respons van 15 de transducent 21, na het verzenden van één enkele zendpuls 22 door de transducent 21. Tijdens een meetprocedure wordt het verzenden van één enkele zendpuls 22 door de transducent 21 meerdere malen herhaald (met een voorafbepaalde herhalingsfrequentie); de bij de opeenvolgende zendpulsen 20 22 behorende elektrische responsen van de transducent 21 (meerdere horizontale lijnen van meetpunten) zijn in figuur 3 onder elkaar afgebeeld; langs de linkeras van figuur 3 zijn volgnummers van die zendpulsen geplaatst.Each horizontal line of measurement points in Figure 3 represents the envelope of the electrical response of transducer 21, after transmitting a single transmit pulse 22 through transducer 21. During a measurement procedure, transmitting a single transmit pulse 22 through transducer 21 becomes multiple repeated times (with a predetermined repetition frequency); the electrical responses of the transducer 21 (a plurality of horizontal lines of measuring points) associated with the successive transmission pulses 20 22 are shown one below the other; serial numbers of those transmit pulses are placed along the left axis of figure 3.

In zijn algemeenheid is in figuur 3 herkenbaar, dat 25 het constructieve en destructieve interferentiepatroon (respons op een zendpuls) van het reflectiesignaal verandert als functie van de tijd. Dit is een gevolg van het veranderen van de onderlinge posities van de individuele reflectiekernen 14. Meer in het bijzonder 30 worden de individuele reflectiekernen als gevolg van de stroming van het medium 13 verplaatst, en zal de onderlinge samenhang tussen de reflectiekernen veranderen. Deze veranderingen vinden plaats op een tijdschaal die groter is dan de herhalingsperiode van de zendpulsen. Dit relatief 35 langzame aspect van de verandering komt tot uitdrukking 1010061 a door de relatief grote verticale afmetingen van de vlekken in de grafische representatie van figuur 3. Meer in het bijzonder is deze verticale lengte indicatief voor de transversale component van de stromingssnelheid. De schuine 5 stand van die vlekken impliceert een horizontale verplaatsing van het interferentiepatroon als functie van de tijd, hetgeen correspondeert met de axiale component van de stroming van het medium.In general, it can be recognized in figure 3 that the constructive and destructive interference pattern (response to a transmission pulse) of the reflection signal changes as a function of time. This is a result of changing the mutual positions of the individual reflection cores 14. More specifically, the individual reflection cores are displaced due to the flow of the medium 13, and the mutual relationship between the reflection cores will change. These changes occur on a time scale greater than the repetition period of the transmit pulses. This relatively slow aspect of the change is reflected in the relatively large vertical dimensions of the spots in the graphical representation of Figure 3. More specifically, this vertical length is indicative of the transverse component of the flow rate. The tilt of those spots implies a horizontal displacement of the interference pattern as a function of time, which corresponds to the axial component of the flow of the medium.

In het hiernavolgende zal een door de onderhavige 10 uitvinding voorgesteld model worden afgeleid voor het interpreteren van de meetsignalen. De daarbij gebruikte formules staan verzameld aan het eind van de beschrijving.In the following, a model proposed by the present invention will be derived for interpreting the measurement signals. The formulas used for this are collected at the end of the description.

Voor het definiëren van een assenstelsel wordt verwezen naar figuur 4. Figuur 4 toont een transducent-15 array 121, omvattende een veelvoud van transducenten 21 die naast elkaar zijn opgesteld. Elke transducent 21 kan een geluidsbundel 22 uitzenden, waarvan de bundelas 25 wordt aangenomen als Z-as. De X-as wordt gedefinieerd door een verbindingslijn van de transducenten 21, zodat de geluids-20 bundels van alle transducenten 21 tezamen in het XZ-vlak zijn gelegen. De Y-as wordt gedefinieerd loodrecht op het ij door de transducenten 21 gedefinieerde XZ-vlak. In de hiernavolgende afleiding zal worden aangenomen, dat gebruik gemaakt wordt van twee verschillende transducenten 21i_ en 25 212 van het transducent-array 121, waarbij de onderlinge afstand in de X-richting tussen die twee transducenten zal worden aangeduid als ΔΧ en in de Y-richting als ΔΥ; bij het -beschreven assenstelsel is ΔΥ gelijk aan nul. Deze twee transducenten 21x en 212 worden zodanig gekozen, dat hun 30 geluidsbundels elkaar in de ruimte gedeeltelijk overlappen. Hierdoor wordt een initieel correlatieniveau bereikt tussen de door de eerste transducent 211 verschafte meetsignalen RFX en de door de tweede transducent 212 verschafte meetsignalen RF2. Van dit initiële correlatieniveau wordt 1 01 0061 9 gebruik gemaakt bij de bepaling van de bewegings-componenten.For defining a coordinate system, reference is made to Figure 4. Figure 4 shows a transducer array 121, comprising a plurality of transducers 21 arranged side by side. Each transducer 21 can emit a sound beam 22, the beam axis 25 of which is assumed to be the Z axis. The X axis is defined by a connecting line of the transducers 21, so that the sound beams of all the transducers 21 are located together in the XZ plane. The Y axis is defined perpendicular to the ij plane defined by the transducers 21. In the following derivation, it will be assumed that use is made of two different transducers 21i and 212 of the transducer array 121, the distance in the X direction between those two transducers being denoted as ΔΧ and in the Y- direction as ΔΥ; with the described coordinate system ΔΥ is equal to zero. These two transducers 21x and 212 are chosen so that their 30 sound beams partially overlap in space. This achieves an initial correlation level between the measurement signals RFX provided by the first transducer 211 and the measurement signals RF2 provided by the second transducer 212. 1 01 0061 9 This initial correlation level is used in determining the motion components.

Onder aanname, dat de lokale verdeling van de reflectiekernen 14 binnen het medium 13 constant is tijdens 5 de passage van een geluidsgolf, kan het eerste door transducent 21x terugontvangen reflectiesignaal RF1(0(t) (waarbij t het tijdstip is na het uitzenden van een geluidpuls door die transducent) worden beschreven door formule (1). Daarbij duidt g(x,y,z) de (driedimensionale) 10 ruimtelijke verdeling van de reflectiekernen 14 in het medium 13 aan, en is ft(x,y,z) de driedimensionale gevoeligheidsfunctie van de betreffende transducent. De gevoeligheidsfunctie beschrijft het driedimensionale drukgolfvolume dat bijdraagt aan het reflectiesignaal op 15 het tijdstip t. Voorts wordt aangenomen dat, hoewel de verdeling van de reflectiekernen 14 in het medium 13 stochastisch is, hun beweging coherent is binnen de driedimensionale gevoeligheidsfunctie.Assuming that the local distribution of the reflection cores 14 within the medium 13 is constant during the passage of a sound wave, the first reflection signal RF1 (0 (t)) received by transducer 21x (where t is the time after emitting a sound pulse through that transducer) are described by formula (1), where g (x, y, z) denotes the (three-dimensional) spatial distribution of the reflection cores 14 in the medium 13, and ft (x, y, z) the three-dimensional sensitivity function of the transducer in question The sensitivity function describes the three-dimensional pressure wave volume that contributes to the reflection signal at time t Furthermore, although the distribution of the reflection cores 14 in the medium 13 is stochastic, it is assumed that their movement is coherent within the three-dimensional sensitivity function.

Neem aan dat het array 121 geluidpulsen uitzendt met 20 een onderlinge afstand ΔΤΕ? tussen de opeenvolgende zendpulsen. De grootte van de gedurende die tijdafstand optredende verplaatsingen van het medium in X-, Y- en Z-richting zullen respectievelijk worden aangeduid als Sv, SY en Sz. De corresponderende snelheidscomponenten zijn 25 respectievelijk Vx=SxMTep, VY=SY/hTEP en Vz=Sz/ATep.Assume that the array 121 emits sound pulses with 20 spaced ΔΤΕ? between successive transmit pulses. The magnitude of the displacements of the medium in the X, Y and Z directions occurring during that time distance will be denoted as Sv, SY and Sz, respectively. The corresponding velocity components are Vx = SxMTep, VY = SY / hTEP and Vz = Sz / ATep, respectively.

Het (T+l)-de ingevangen reflectiesignaal RF2;T(t) van de andere transducent 212 kan dan worden beschreven door formule (2) . De term PnT+p12 in formule (2) is het tijdverschil (eenheid ΔΤΕΡ) tussen de zendpulsen behorende 30 bij de reflectiesignalen RFlf0(t) en RF2/T(t). De variabele pu is het tijdverschil (eenheid ΔΤΕΡ) tussen twee met dezelfde transducent ingevangen opeenvolgende reflectiesignalen. Indien iedere uitgezonden geluidspuls resulteert in een ingevangen signaal, geldt pn=l. Indien echter tussen 35 twee in te vangen reflectiesignalen een aantal n reflectie- 1010061 10 signalen moet worden genegeerd, geldt p11=n+l. De variabele p12 is het tijdverschil (eenheid ΔΤΕΡ) tussen het m-de reflectiesignaal ingevangen met transducent 211 en het m-de reflectiesignaal ingevangen met transducent 212. Indien 5 beide transducenten hun signalen gelijktijdig invangen, geldt p12=0.The (T + 1) -th captured reflection signal RF2; T (t) of the other transducer 212 can then be described by formula (2). The term PnT + p12 in formula (2) is the time difference (unit ΔΤΕΡ) between the transmit pulses associated with the reflection signals RF1f0 (t) and RF2 / T (t). The variable pu is the time difference (unit ΔΤΕΡ) between two successive reflection signals captured with the same transducer. If every emitted sound pulse results in a captured signal, pn = 1. However, if a number of n reflection signals is to be ignored between two reflective signals to be captured, p11 = n + 1. The variable p12 is the time difference (unit ΔΤΕΡ) between the mth reflection signal captured by transducer 211 and the mth reflection signal captured by transducer 212. If both transducers capture their signals simultaneously, p12 = 0.

Opgemerkt wordt, dat de thans gegeven afleiding geldig is voor metingen die worden uitgevoerd met behulp van twee transducenten 21χ en 212. De afleiding is echter 10 evengoed geldig indien slechts één transducent wordt gebruikt/ de formules vereenvoudigen dan doordat geldt ΔΧ=ΔΥ=0 en p12=0, zodat RFX gelijk is aan RF2.It should be noted that the derivation now given is valid for measurements performed using two transducers 21χ and 212. However, the derivation is equally valid if only one transducer is used / the formulas simplify then because ΔΧ = ΔΥ = 0 and p12 = 0, so that RFX is equal to RF2.

De correlatie tussen het met de eerste transducent 21x ingevangen initiële reflectiesignaal RF1(0(t) en het met 15 de tweede transducent 212 ingevangen, in diepte verschoven (T+l)-de reflectiesignaal RF2(T (t+Z/fs) , aangeduid als R(T, Z) , wordt gedefinieerd door formule (3), waarbij T een tijdverschil (eenheid ΔΤΕΡ) aanduidt, . Z een ruimtelijk afstandsverschil aanduidt, 20 fs de bemonsteringsfrequentie van het reflectiesignaal is, * complex geconjugeerde betekent, en ( ) mathematische verwachting aanduidt.The correlation between the initial reflection signal RF1 (0 (t)) captured with the first transducer 21x and the depth shifted (T + 1) -th reflection signal RF2 (T (t + Z / fs)) captured with the second transducer 212, denoted as R (T, Z), is defined by formula (3), where T denotes a time difference (unit ΔΤΕΡ), Z denotes a spatial distance difference, 20 fs is the sampling frequency of the reflection signal, * denotes complex conjugate, and ( ) denotes mathematical expectation.

Door de formules (1} en (2) te substitueren in 25 formule (3) kan de correlatie R(T,Z) nu geschreven worden als formule (4).By substituting formulas (1} and (2) in formula (3), the correlation R (T, Z) can now be written as formula (4).

Onder aanname, dat de reflectiekernen 14 δ-gecorreleerd zijn in de ruimte, kan de verwachting van de i ruimtelijke verdeling van de verplaatste reflectiekernen 30 geschreven worden als formule (5), waarbij δ de Dirac-deltafunctie is en (g2) de gemiddelde gekwadrateerde waarde is van de ruimtelijke verdeling van de ref lectiekernen. Aldus kan de 1010061 11 correlatiefunctie van formule (4) worden vereenvoudigd tot formule (6).Assuming that the reflection cores 14 are δ-correlated in space, the expectation of the spatial distribution of the displaced reflection cores 30 can be written as formula (5), where δ is the Dirac delta function and (g2) is the mean squared value is of the spatial distribution of the reference nuclei. Thus, the 1010061 11 correlation function of formula (4) can be simplified to formula (6).

Omdat de beide gevoeligheidsfuncties ft* en f-tZ/fs van formule (6) zich in de ruimte zeer dicht bij elkaar 5 bevinden, wordt aangenomen dat zij dezelfde vorm hebben.Since the two sensitivity functions ft * and f-tZ / fs of formula (6) are very close together in space, they are assumed to have the same shape.

In het hiernavolgende zal eerst een analytische beschrijving worden gegeven van de gevoeligheidsfunctie van een transducent. De vorm van de gevoeligheidsfunctie in de axiale richting kan worden afgeleid van de spectrale 10 verdeling van het geluidsignaal, terwijl in het XY-vlak lokale karakteristieken van de geluidsbundel de grenzen van de gevoeligheidsfunctie beperken. Deze bijdragen aan de gevoeligheidsfunctie zijn onafhankelijk van elkaar, en zullen onafhankelijk van elkaar worden besproken.In the following, an analytical description will first be given of the sensitivity function of a transducer. The shape of the sensitivity function in the axial direction can be derived from the spectral distribution of the sound signal, while in the XY plane local characteristics of the sound beam limit the limits of the sensitivity function. These contributions to the sensitivity function are independent of each other and will be discussed independently.

15 De spectrale vermogensdichtheid P(f) van een (analytisch) reflectiesignaal heeft bij benadering een Gaussische vorm, en kan in genormaliseerde vorm worden geschreven als formule (7), waarbij P(f) het genormaliseerde (P(fc)=l) vermogen is bij een 20 bepaalde frequentie f, fc een centrale draaggolffrequentie is, en BWEq de equivalente bandbreedte van de spectrale verdeling is. Met equivalente bandbreedte wordt bedoeld de breedte van een rechthoekige verdeling die dezelfde oppervlakte 25 heeft als de door de werkelijke spectrale verdeling gedefinieerde kromme, waarbij de hoogte van de equivalente functie gelijk is aan de hoogte van de oorspronkelijke functie bij fc. Voor een Gaussische kromme kan de equivalente bandbreedte worden geschreven als formule (8), 30 waarbij BWdB de -bandbreedte bij een gespecificeerd niveau ten opzichte van het maximum in decibels aanduidt.The spectral power density P (f) of an (analytical) reflection signal has an approximate Gaussian form, and can be written in normalized form as formula (7), where P (f) is the normalized (P (fc) = 1) power at a given frequency f, fc is a central carrier frequency, and BWEq is the equivalent bandwidth of the spectral distribution. By equivalent bandwidth is meant the width of a rectangular distribution having the same area as the curve defined by the actual spectral distribution, the height of the equivalent function being equal to the height of the original function at fc. For a Gaussian curve, the equivalent bandwidth can be written as formula (8), where BWdB denotes the bandwidth at a specified level relative to the maximum in decibels.

Beschouw een reflectiesignaal dat afkomstig is van een enkele reflectiekern die zich bevindt op een afstand d (=0,5*c*td, waarbij c de geluidsnelheid in het medium is) 1 01 0061 12 voor de transducer^. Een dergelijk reflectiesignaal kan, als de spectrale verdeling voldoet aan formule (7), worden geschreven als formule (9), waarbij ψ een willekeurige beginfase is. De genormaliseerde axiale gevoeligheids-5 functie ft(z) kan dan worden geschreven als formule (10), waarbij zt (=0,5*c*t) de axiale afstand is behorende bij t seconden na uitzending van de zendpuls.Consider a reflection signal from a single reflection core located at a distance d (= 0.5 * c * td, where c is the sound velocity in the medium) 1 01 0061 12 for the transducer ^. Such a reflection signal, if the spectral distribution satisfies formula (7), can be written as formula (9), where ψ is any initial phase. The normalized axial sensitivity-5 function ft (z) can then be written as formula (10), where zt (= 0.5 * c * t) is the axial distance associated with t seconds after transmission of the transmit pulse.

In de richtingen loodrecht op de as van de bundel dragen de bundelafmetingen bij aan de gevoeligheidsfunctie 10 in het XY-vlak. In deze richtingen kunnen de gevoelig-heidsfuncties worden benaderd met Gaussische functies volgens formules (11) en (12). Daarin duiden wxdB(zt) en wydB(zt) de bundelbreedte in x- respectievelijk y-richting aan, op diepte zt, bij een gespecificeerd niveau in dB ten 15 opzichte van de piekwaarde.In the directions perpendicular to the axis of the beam, the beam dimensions contribute to the sensitivity function 10 in the XY plane. In these directions, the sensitivity functions can be approximated with Gaussian functions according to formulas (11) and (12). In it, wxdB (zt) and wydB (zt) indicate the beam width in the x and y directions, respectively, at depth zt, at a specified level in dB relative to the peak value.

Omdat de totale gevoeligheidsfunctie f, (x,y, z) kan worden geschreven als ft(x,y, z) = ft (x)-ft (y)-ft (z), kan deze nu, door vermenigvuldiging van de formules (10), (11), en (12), worden geschreven als formule (13).Since the total sensitivity function f, (x, y, z) can be written as ft (x, y, z) = ft (x) -ft (y) -ft (z), it can now be done by multiplying the formulas (10), (11), and (12) are written as formula (13).

20 Formule (13) is alleen geldig voor vlakke golven, waarvoor alle drukgolven in het XY-vlak in fase zijn. Bij gefocusseerde transducenten treedt er echter kromming op van het uitgezonden golffront door weglengteverschillen (AL) tussen de geluidsgolven uitgezonden vanuit het centrum 25 van de transducent en vanaf de randen. Deze kromming kan parabolisch worden benaderd door formule (14), waarbij de kromming op positie (X,Y,zt) wordt bepaald door de extra , weglengte ALX en ALY in respectievelijk de x- en y-richting.20 Formula (13) is only valid for flat waves, for which all pressure waves in the XY plane are in phase. However, in focused transducers, curvature of the emitted wavefront occurs due to path length differences (AL) between the sound waves emitted from the center of the transducer and from the edges. This curvature can be approximated parabolically by formula (14), the curvature at position (X, Y, zt) being determined by the extra path length ALX and ALY in the x and y directions, respectively.

De voor deze kromming gecorrigeerde 30 gevoeligheids-functie ft’(X/y/Z) kan worden geschreven als . j formule (15).The sensitivity function ft ’(X / y / Z) corrected for this curvature can be written as. j formula (15).

Deze gemodificeerde gevoeligheidsfunctie ft'(x,y,z) kan volgens formule (16) worden geschreven als een product van onafhankelijke x-, y-, en z-componenten.This modified sensitivity function ft '(x, y, z) can be written according to formula (16) as a product of independent x, y, and z components.

1010061 131010061 13

Aldus kan de correlatiefunctie R(T,Z) van formule (6) worden ontbonden in x-, y-, en z-componenten volgens formule (17). Hierbij is RX(T,Z) het x-gedeelte (dwars-richting) van de correlatiefunctie, is RY(T,Z) het 5 y-gedeelte (hoogte-richting) van de correlatiefunctie, en is Rz(T,Z) het z-gedeelte (axiale richting) van de correlatiefunctie.Thus, the correlation function R (T, Z) of formula (6) can be decomposed into x, y, and z components of formula (17). Here RX (T, Z) is the x portion (transverse direction) of the correlation function, RY (T, Z) is the 5 y portion (height direction) of the correlation function, and Rz (T, Z) the z part (axial direction) of the correlation function.

Door combinatie van de formules (6) en (17) kan de x-component RX(T,Z) van de correlatiefunctie worden 10 geschreven als formule (18). Dit kan worden vereenvoudigd zoals aangeduid in formule (19). Hierbij is C3x(zt) een negatieve constante die een functie is van de karakteristieken van de geluidsbundel in dwarsrichting bij diepte zr.By combining formulas (6) and (17), the x-component RX (T, Z) of the correlation function can be written as formula (18). This can be simplified as indicated in formula (19). Here C3x (zt) is a negative constant which is a function of the characteristics of the transverse sound beam at depth zr.

Op vergelijkbare wijze kan de y-component Ry(T,Z) van 15 de correlatiefunctie worden vereenvoudigd zoals aangeduid in formule (20), en kan de z-component R, (T,Z) van de correlatiefunctie worden geschreven als formule (21). Door invulling van het axiale deel van formule (16) kan formule (21) worden herschreven tot formule (22).Similarly, the y component Ry (T, Z) of the correlation function can be simplified as indicated in formula (20), and the z component R, (T, Z) of the correlation function can be written as formula (21 ). By filling in the axial part of formula (16), formula (21) can be rewritten to formula (22).

20 Door uitschrijven van formule (17), en na normalisatie (R(0,0) = 1), kan de correlatiefunctie worden geschreven als het analytische model van formule (23).By writing formula (17), and after normalization (R (0,0) = 1), the correlation function can be written as the analytical model of formula (23).

De correlatie van de reflectiesignalen wordt beïnvloed door ruis. Aannemende dat de ruis in een 25 reflectiesignaal ook een Gaussische spectrale verdeling heeft, en aangezien de ruis tussen opeenvolgende reflectiesignalen niet-gecorreleerd is, kan de correlatiefunctie worden herschreven als formule (24), waarbij het argument van R(T,Z) kan worden geschreven als formule (25) en 30 waarbij de magnitude |R(T,Z)| kan worden geschreven als formule (26), waarbij S het genormaliseerde (S+N=l) signaalvermogen is en NM het genormaliseerde ruisvermogen 1010061 14 is. Als ΔΧ = Ο, ΔΥ = Ο, ρ12 = Ο en Τ = Ο, is het genormaliseerde ruisvermogen gelijk aan N, en in alle andere gevallen is het genormaliseerde ruisvermogen gelijk aan 0.The correlation of the reflection signals is affected by noise. Assuming that the noise in a reflection signal also has a Gaussian spectral distribution, and since the noise between successive reflection signals is uncorrelated, the correlation function can be rewritten as formula (24), where the argument of R (T, Z) can be written as formula (25) and 30 where the magnitude | R (T, Z) | can be written as formula (26), where S is the normalized (S + N = 1) signal power and NM is the normalized noise power 1010061-14. If ΔΧ = Ο, ΔΥ = Ο, ρ12 = Ο and Τ = Ο, the normalized noise power is N, and in all other cases, the normalized noise power is 0.

5 In het voorgaande is een theoretisch model beschreven dat een correlatiefunctie beschrijft voor de ontvangen , reflectiesignalen. Hierna zal worden uitgelegd hoe, omgekeerd, gegevens kunnen worden afgeleid indien de correlatiefunctie in een praktijksituatie bekend is. Eerst 10 zullen echter in de praktijk waarden moeten worden gevonden 1 voor die correlatiecoëfficiënt R(T,Z) bij verschillende waarden van T en Z. Meer in het bijzonder moeten die waarden worden uitgerekend uit de ontvangen reflectie-signalen. Dit kan bij wijze van voorbeeld als volgt 15 gebeuren.The foregoing has described a theoretical model describing a correlation function for the received reflection signals. In the following it will be explained how, conversely, data can be derived if the correlation function is known in a practical situation. In practice, however, values 10 will first have to be found for that correlation coefficient R (T, Z) at different values of T and Z. More specifically, those values must be calculated from the received reflection signals. This can be done by way of example as follows.

De ontvangen reflectiesignalen worden bemonsterd; de opeenvolgende monsterpunten worden aangeduid door het = volgnummer ζ. Het eerste monsterpunt van ieder ingevangen reflectiesignaal wordt aangeduid met ζ=1. De opeenvolgende j 20 geluidpulsen worden onderscheiden door het volgnummer τ.The received reflection signals are sampled; the consecutive sample points are indicated by the = sequence number ζ. The first sample point of each captured reflection signal is indicated by ζ = 1. The consecutive j 20 sound pulses are distinguished by the sequence number τ.

Aldus wordt het ζ-de monsterpunt van een reflectiesignaal na een τ-de geluidpuls aangeduid als RF(x,C). Voorafgaand aan verwerking worden de reflectiesignalen analytisch gemaakt via een Hilbert-transformatie. Een dergelijke 25 transformatie kan worden geschreven als formule (27), waarbij A(f) het analytische frequentiespectrum is behorend bij het frequentiespectrum S(f) van een werkelijk signaal, zoals hieronder zal worden toegelicht.Thus, the ζth sample point of a reflection signal after a τth sound pulse is designated as RF (x, C). Before processing, the reflection signals are made analytical via a Hilbert transform. Such a transformation can be written as formula (27), where A (f) is the analytical frequency spectrum associated with the frequency spectrum S (f) of an actual signal, as will be explained below.

Neem aan dat S(f) het frequentiespectrum is dat 30 correspondeert met de bemonsterde reflectiesignalen RF(x^) (Fourier-transformatie). Dit frequentiespectrum kan worden beschouwd als een stel frequentiecomponenten fA met j relatieve sterkte Si (complexe getallen). Hierin komen ook j negatieve frequentiecomponenten voor, die bij het ï 1010061 15 analytisch maken worden geëlimineerd door de betreffende magnitudes Sj. te vervangen door magnitudes Α<_=0. Om het vermogen van de signalen te behouden worden voor de positieve frequentiecomponenten de betreffende magnitudes 5 Sj_ verdubbeld, dat wil zeggen zij worden vervangen door magnitudes Ai=2Si. De magnitude die behoort bij frequentie f=0 wordt niet gewijzigd. Door vervolgens een inverse Fourier-transformatie toe te passen wordt een analytisch signaal RFA verkregen uit RF.Assume that S (f) is the frequency spectrum corresponding to the sampled reflection signals RF (x ^) (Fourier transform). This frequency spectrum can be considered as a set of frequency components fA with j relative strength Si (complex numbers). This also contains negative frequency components, which are eliminated in the analytical process by the respective magnitudes Sj. to be replaced by magnitudes Α <_ = 0. To preserve the power of the signals, the respective magnitudes 5 Sj_ are doubled for the positive frequency components, i.e. they are replaced by magnitudes Ai = 2Si. The magnitude associated with frequency f = 0 is not changed. By subsequently applying an inverse Fourier transform, an analytical signal RFA is obtained from RF.

10 Omdat er met twee transducenten wordt gewerkt, zijn er ook twee van deze tweedimensionale matrices. Elk van beide correspondeert met één van beide transducenten.10 Because two transducers are used, there are also two of these two-dimensional matrices. Each corresponds to one of the two transducers.

Indien er slechts met één transducent wordt gewerkt, zijn beide matrices aan elkaar gelijk.If only one transducer is used, both matrices are equal.

15 Om stabiele correlatiecoëfficiënten te kunnen bepalen, dient er gemiddeld te worden. Hiertoe wordt in beide matrices een identiek datavenster gedefinieerd met NZ monsterpunten in de ζ-richting en NT monsterpunten in de τ-richting. Het bij de met transducent 21x ingevangen 20 signalen behorende datavenster wordt aangeduid met Wi(x^). Het bij transducent 212 behorende datavenster wordt aangeduid met νι2(τ,ζ)· Voor het eerste monsterpunt van het eerste signaalsegment in de datavensters geldt τ=1 en ζ=1.15 In order to determine stable correlation coefficients, averaging is required. To this end, an identical data window is defined in both matrices with NZ sample points in the ζ direction and NT sample points in the τ direction. The data window associated with the 20 signals captured with transducer 21x is designated Wi (x ^). The data window associated with transducer 212 is denoted by νι2 (τ, ζ). For the first sample point of the first signal segment in the data windows, τ = 1 and ζ = 1.

De correlatiecoëfficiënt R(T,Z) van signalen uit 25 beide datavensters, waarbij het verschil tussen de volgnummers van de signalen in beide datavensters T is en tussen de monsterpunten Z, wordt gedefinieerd volgens formule (28).The correlation coefficient R (T, Z) of signals from both data windows, the difference between the sequence numbers of the signals in both data windows being T and between the sample points Z, is defined according to formula (28).

Bij het berekenen van de correlatiecoëfficiënten 30 R(T,Z) uit de bemonsterde analytische reflectiesignalen moet een compromis gevonden worden tussen enerzijds precisie van de correlatiecoëfficiënten en anderzijds resolutie in ruimte en tijd. Een betere resolutie wordt verkregen door kleinere waarden te nemen voor NT en/of NZ, 35 terwijl een betere precisie van de correlatiecoëfficiënten 1010061 16 wordt verkregen door grotere waarden te nemen voor NT en/of NZ.When calculating the correlation coefficients 30 R (T, Z) from the sampled analytical reflection signals, a compromise must be found between precision of the correlation coefficients on the one hand and resolution in space and time on the other. A better resolution is obtained by taking smaller values for NT and / or NZ, while a better precision of the correlation coefficients 1010061 16 is obtained by taking larger values for NT and / or NZ.

In het voorgaande is een afleiding beschreven van een model dat de tweedimensionale correlatiefunctie R(T,Z) 5 beschrijft bij aanwezigheid van ruis (formules 24 t/m 26), of indien ruis mag worden verwaarloosd (formule 23). Op basis van dit model kunnen de signaalparameters en bundel-vormparameters worden berekend uit de meetgegevens onder ^ inachtneming van de geschatte correlatiecoëfficiënten, 10 zoals in het hiernavolgende zal worden beschreven. Hierbij zal de geschatte waarde van een parameter x worden aangeduid als k. Naast de gepresenteerde formules voor de schatting van de parameters kunnen er ook nog andere formules voor de schatting van dezelfde parameters worden 15 afgeleid van het model. Deze formules zullen echter tot hetzelfde resultaat leiden.In the foregoing, a derivation of a model has been described that describes the two-dimensional correlation function R (T, Z) 5 in the presence of noise (formulas 24 to 26), or if noise may be neglected (formula 23). Based on this model, the signal parameters and beam shape parameters can be calculated from the measurement data taking into account the estimated correlation coefficients, as will be described below. Here the estimated value of a parameter x will be indicated as k. In addition to the presented formulas for estimating the parameters, other formulas for estimating the same parameters can also be derived from the model. However, these formulas will lead to the same result.

De centrale frequentie ƒ.. kan worden geschat volgens formule (29), waarbij Zx * Z2. De beste resultaten worden verkregen wanneer Zx = 1 en Z2 = 0.The central frequency ƒ .. can be estimated according to formula (29), where Zx * Z2. The best results are obtained when Zx = 1 and Z2 = 0.

20 Op basis van de argumenten van de correlatie coëf ficiënten kan de axiale beweging S_ worden geschat met formule (30), waarbij Τχ * T2. De beste resultaten worden verkregen wanneer Tx = 1 en T2 = 0.Based on the arguments of the correlation coefficients, the axial movement S_ can be estimated with formula (30), where Τχ * T2. The best results are obtained when Tx = 1 and T2 = 0.

Een belangrijk aspect van formule (30) is, dat het 25 een betrekkelijk eenvoudige formule is die relatief weinig rekentijd kost. Deze formule kent echter ook een beperking, zoals elke formule die gebaseerd is op het argument van een complex getal, en wel het zogenaamde "aliasing"-effect, veroorzaakt door het feit dat het argument van een complex 30 getal alleen waarden kan aannemen tussen -180° en +180°.An important aspect of formula (30) is that it is a relatively simple formula that takes relatively little computation time. However, this formula also has a limitation, like any formula based on the argument of a complex number, the so-called "aliasing" effect, caused by the fact that the argument of a complex number can only take values between - 180 ° and + 180 °.

Dit betekent in de praktijk een bovengrens voor de met . behulp van formule (30) schatbare snelheid.In practice, this means an upper limit for the met. using formula (30) estimable speed.

; De onderhavige uitvinding verschaft ook voor deze I beperking een oplossing, en wel door het verschaffen van de 1010061 17 alternatieve formule (31) voor de axiale beweging S,, waarbij Zl # Z2 * Z3 * Zl en T «‘O. Deze formule (31) is gebaseerd op de magnitude van de correlatiecoëfficiënten, en kent derhalve geen door aliasing veroorzaakte 5 bovengrens. Nadeel van deze formule (31) is echter, dat deze erg gevoelig is voor variaties in de amplitude van de reflectiesignalen en daarom wat minder betrouwbaar is. De onderhavige uitvinding stelt derhalve voor om beide formules (30) en (31) met elkaar te combineren, door eerst 10 met behulp van formule (31) de snelheid in een eerste benadering te schatten, waardoor dus een orde van grootte wordt verkregen, en door vervolgens met behulp van formule (30) de snelheid in een tweede, nauwkeuriger benadering te schatten, waarbij het probleem van aliasing is geëlimineerd 15 omdat de grootte-orde bekend is.; The present invention also provides a solution to this limitation by providing the alternative formula (31) 1010061 for the axial movement S1, where Z1 # Z2 * Z3 * Z1 and T1 'O. This formula (31) is based on the magnitude of the correlation coefficients, and therefore has no upper limit caused by aliasing. A drawback of this formula (31), however, is that it is very sensitive to variations in the amplitude of the reflection signals and is therefore somewhat less reliable. The present invention therefore proposes to combine both formulas (30) and (31) with each other, by first estimating the velocity using formula (31) in a first approximation, thus obtaining an order of magnitude, and then by using formula (30) to estimate the velocity in a second, more accurate approximation, eliminating the aliasing problem because the magnitude is known.

De equivalente bandbreedte BWEQ van het reflectiesignaal kan worden geschat met formule (32), waarbij Z1 * Z2 * Z3 * Zlr en om invloeden van ruis te voorkomen is het beter om T * 0 te kiezen.The equivalent bandwidth BWEQ of the reflection signal can be estimated by formula (32), where Z1 * Z2 * Z3 * Zlr and to avoid influence of noise it is better to choose T * 0.

20 Het genormaliseerde signaalvermogen S volgens formules (33) en (34), waarbij Ο^Τ^Τ^Ο, ΔΧ=0, ΔΥ=0, en p12=0, kan alleen worden geschat voor de signalen ingevangen met de afzonderlijke transducenten. De genormaliseerde signaalvermogens van de signalen ingevangen met de trans-25 ducenten 21L en 212 worden aangeduid met respectievelijk S: en S2 ·The normalized signal power S of formulas (33) and (34), where Ο ^ Τ ^ Τ ^ Ο, ΔΧ = 0, ΔΥ = 0, and p12 = 0, can only be estimated for the signals captured with the individual transducers. The normalized signal powers of the signals captured with transducers 21L and 212 are denoted S: and S2, respectively.

De bundelconstanten in beide dwarsrichtingen C3x(z..) en CBy{zt) kunnen worden geschat met de formules (35) en (36), waarbij § = het gemiddelde vermogen is van 30 de signalen ingevangen met beide transducenten. CBx(zt) kan worden bepaald indien de meetopstelling zodanig wordt ingericht, dat er twee transducenten zijn die zijn 1010061 18 gepositioneerd in het XZ-vlak, dat wil zeggen dat geldt ΔΥ=0 terwijl hun onderlinge X-afstand ΔΧ bekend is. Dit is dus de in figuur 4 geïllustreerde meetsituatie. Met behulp van formule (37) kan dan een schatting worden berekend voor 5 de verplaatsing Sx in X-richting, en daaruit kan de X-component Vx van de snelheidsveetor worden berekend.The beam constants in both transverse directions C3x (z ..) and CBy {zt) can be estimated with formulas (35) and (36), where § = the average power of the signals captured with both transducers. CBx (zt) can be determined if the measurement setup is arranged in such a way that there are two transducers positioned in the XZ plane, that is to say ΔΥ = 0 while their mutual X-distance ΔΧ is known. So this is the measurement situation illustrated in Figure 4. Using formula (37), an estimate can then be calculated for the displacement Sx in the X direction, and from this the X component Vx of the velocity factor can be calculated.

CBy(zt) kan worden bepaald indien de meetopstelling zodanig wordt ingericht, dat er twee transducenten zijn die zijn gepositioneerd in het YZ-vlak, dat wil zeggen dat 10 geldt ΔΧ=0 terwijl hun onderlinge Y-afstand ΔΥ bekend is. Met behulp van formule (38) kan dan een schatting worden berekend voor de verplaatsing SY in Y-richting, en daaruit kan de Y-component VY van de snelheidsvector worden berekend.CBy (zt) can be determined if the measurement setup is arranged so that there are two transducers positioned in the YZ plane, i.e. 10 holds ΔΧ = 0 while their mutual Y-distance ΔΥ is known. Using formula (38), an estimate can then be calculated for the displacement SY in the Y direction, from which the Y-component VY of the velocity vector can be calculated.

' 15 Door combinatie van Vx en VY zijn dan grootte en richting van de transversale snelheidsvector bekend.The size and direction of the transverse velocity vector are then known by combining Vx and VY.

De grootte van S2 kan worden geschat met behulp van de formules (30) en (31), waaruit dan de axiale snelheids-component volgt.The magnitude of S2 can be estimated using formulas (30) and (31), from which the axial velocity component follows.

20 De bovenbeschreven mogelijkheid veronderstelt, dat men beschikt over minstens drie transducenten, waarvan er twee zijn opgesteld in het XZ-vlak, en waarvan er twee zijn opgesteld in het YZ-vlak. Indien men slechts beschikt over twee transducenten, kan echter slechts één van de 25 bundelconstanten worden bepaald. Indien de meetopstelling zodanig wordt ingericht, dat die transducenten zijn gepositioneerd -in het XZ-vlak (de in figuur 4 geïllustreerde meetsituatie), kan CBx worden geschat met behulp van formule (36), en kan Sx worden geschat met behulp van j 30 formule (37), waarbij § = /1^ het gemiddelde vermogen is van de signalen ingevangen met beide transducenten. CBy kan ; 1010061 19 men dan echter uitrekenen indien er een vast verband bekend is tussen CBx en CBy. Dit is bijvoorbeeld het geval indien de geluidsbundels van die transducenten een bekende symmetrie hebben, zodanig dat geschreven kan worden 5 CBx = eCBy, waarbij e een bekende of meetbare vormfactor is. Indien er gemeten wordt met transducenten die een cirkel-symmetrische geluidsbundel hebben, geldt e = 1. In andere gevallen dient een calibratiecurve voor de ontbrekende bundelconstante gemeten te worden, zoals voor een 10 deskundige duidelijk zal zijn. Zodra C3y eenmaal bekend is, kan SY worden geschat met behulp van formule (39). Uit en Sx en SY volgen de horizontale en verticale componenten van de snelheidsvector, zodat grootte en richting van de transversale component van de snelheidsvector bekend zijn.The possibility described above assumes that one has at least three transducers, two of which are arranged in the XZ plane, and two of which are arranged in the YZ plane. However, if only two transducers are available, only one of the 25 beam constants can be determined. If the measurement setup is arranged such that those transducers are positioned in the XZ plane (the measurement situation illustrated in Figure 4), CBx can be estimated using formula (36), and Sx can be estimated using the formula (37), where § = / 1 ^ is the average power of the signals captured with both transducers. CBy can; 1010061 19 however, one can calculate if there is a fixed relationship between CBx and CBy. This is the case, for example, if the sound beams of those transducers have a known symmetry, such that it is possible to write 5 CBx = eCBy, where e is a known or measurable form factor. When measuring with transducers that have a circular-symmetrical sound beam, e = 1. In other cases a calibration curve for the missing beam constant must be measured, as will be clear to a person skilled in the art. Once C3y is known, SY can be estimated using formula (39). Out and Sx and SY follow the horizontal and vertical components of the velocity vector, so that magnitude and direction of the transverse component of the velocity vector are known.

15 De grootte van 5Z kan worden geschat met behulp van de formules (30) en (31), waaruit dan de axiale snelheids-component volgt.The magnitude of 5Z can be estimated using formulas (30) and (31), from which the axial velocity component then follows.

Uiteraard geldt hetzelfde, mutatis mutandis, indien de meetopstelling zodanig wordt ingericht, dat die trans-20 ducenten zijn gepositioneerd in het YZ-vlak. De beweging in de Y-richting kan, indien ΔΧ=0 en C3y(zt) reeds is geschat, worden geschat met formule (38), waarbij ê = ^s.s2 het gemiddelde vermogen is van de signalen ingevangen met beide transducenten.Of course the same applies, mutatis mutandis, if the measuring arrangement is arranged such that those transducers are positioned in the YZ plane. The movement in the Y direction, if ΔΧ = 0 and C3y (zt) has already been estimated, can be estimated using formula (38), where ê = ^ s.s2 is the average power of the signals captured with both transducers.

25 Indien er wordt gemeten met slechts één transducent, vereenvoudigen alle hierboven gegeven formules doordat geldt pi2 = 0, Δ-Χ = 0, en ΔΥ = 0. Het is dan echter alleen mogelijk om de centrale frequentie, de axiale snelheids-component, de bandbreedte, het genormaliseerde signaal-30 vermogen (en dus de signaal/ruis-verhouding), en de grootheid CBx (zt) Sx2+CBy (zt) SY2 (formule 39) rechtstreeks te 1010061 20 bepalen. De grootte van Sz kan worden geschat met behulp van de formules (30) en (31), waaruit dan de axiale snelheidscomponent volgt.25 When measuring with only one transducer, all the above formulas simplify because pi2 = 0, Δ-Χ = 0, and ΔΥ = 0. However, it is then only possible to determine the central frequency, the axial velocity component, the bandwidth, the normalized signal-30 power (and thus the signal-to-noise ratio), and the quantity CBx (zt) Sx2 + CBy (zt) SY2 (formula 39) directly to be determined. The magnitude of Sz can be estimated using formulas (30) and (31), from which the axial velocity component then follows.

Het is dan echter niet mogelijk om een bundel-5 constante te schatten op basis van de meetsignalen, en dus is het niet mogelijk om Sx en SY te bepalen. Alleen als er wordt gemeten met een cirkelsymmetrische geluidsbundel, is het mogelijk om, weliswaar na een calibratieprocedure, de grootte van de transversale snelheidscomponent te schatten.However, it is then not possible to estimate a beam-5 constant based on the measurement signals, and so it is not possible to determine Sx and SY. Only when measuring with a circular symmetrical sound beam, it is possible, even after a calibration procedure, to estimate the size of the transverse velocity component.

10 Omdat dan de bundelconstante voor alle transversale richtingen hetzelfde is, geldt CSx(zt) = CBy(zt) = Cs(zt), in welk geval geldt dat Cgx(z^)Sx "^Cgy(z^-)Sy- = Cg(z^) (Sx + S ) = CetZtiSr^T-2, waarbij de beweging in het XY-vlak is. De term CB(zt) kan bepaald worden door middel van calibratie.Since then the beam constant is the same for all transverse directions, CSx (zt) = CBy (zt) = Cs (zt), in which case Cgx (z ^) Sx "^ Cgy (z ^ -) Sy- = Cg (z ^) (Sx + S) = CetZtiSr ^ T-2, where the movement is in the XY plane The term CB (zt) can be determined by calibration.

15 Opgemerkt dient echter te worden, dat met een enkele bundel weliswaar de magnitude van de beweging loodrecht op de bundelas kan worden bepaald, maar niet de richting daarvan in het vlak loodrecht op de bundelas.It should be noted, however, that with a single beam the magnitude of the movement perpendicular to the beam axis can be determined, but not its direction in the plane perpendicular to the beam axis.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de 20 omvang van de onderhavige uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken voorbeelden, maar dat diverse wijzigingen en modificaties daarvan mogelijk zijn zonder af te wijken van de omvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.It will be apparent to one skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to the examples discussed above, but that various modifications and modifications thereof are possible without departing from the scope of the invention as defined in the appended conclusions.

25 Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat in plaats van de genoemde transducent gebruik wordt gemaakt van een combinatie van een afzonderlijke zender en een afzonderlijke detector.For example, it is possible that instead of the said transducer, use is made of a combination of a separate transmitter and a separate detector.

Voorts is het toepassingsgebied van de onderhavige i 30 uitvinding niet beperkt tot het besproken voorbeeld van bloedstroming in een bloedvat. Veeleer is de onderhavige 1010061 21 uitvinding toepasbaar bij het op afstand detecteren van de snelheid van een willekeurige verzameling van reflectie-kernen die zich gedragen als een min of meer samenhangende entiteit: bij wijze van voorbeeld kan hierbij gedacht 5 worden aan waterdruppels in een wolk.Furthermore, the scope of the present invention is not limited to the discussed example of blood flow in a blood vessel. Rather, the present invention is applicable to the remote detection of the velocity of an arbitrary collection of reflection cores that behave as a more or less cohesive entity: for example, water droplets in a cloud may be envisaged.

Voorts kan een Hilbert-transformatie op een andere wijze worden uitgevoerd dan het beschreven voorbeeld.Furthermore, a Hilbert transformation can be performed in a different way than the example described.

Voorts kan het definiëren van verschillende datasets worden uitgevoerd voor dan wel na het registreren van de 10 signaalmonsters, en voor dan wel na het analytisch maken van de reflectiesignalen.Furthermore, the definition of different data sets can be carried out before or after recording the 10 signal samples, and before or after making the reflection signals analytical.

j ^ t L ό O' £ μ cm~ ^ 2- i£.j ^ t L ό O '£ μ cm ~ ^ 2- i £.

Tm 73 '>s Τ3 Τχ 73 Ν 73 > 73Tm 73 '> s Τ3 Τχ 73 Ν 73> 73

Ν XΝ X

73 Τ3 >.73 Τ3>.

Ό ΜΌ Μ

X WX W.

μ α.μ α.

W + _ 'Ίί ^ C01 Η- 'N C0 + ^ $ 7 ^ I I α. Q; Ν >. + +·W + _ 'Ίί ^ C01 Η-' N C0 + ^ $ 7 ^ I I α. Q; Ν>. + +

> co h. 'N> co h. 'N

< ^ ά 1 Ν , ~ Ν 73 I Q. _Ι ν." >, > _ + Ν ζ σ w Η > + -S ~ 7 < ^ + 7 > ϋ<^ ά 1 Ν, ~ Ν 73 I Q. _Ι ν. ">,> _ + Ν ζ σ w Η> + -S ~ 7 <^ + 7> ϋ

co Η ^ >? HL Ico Η ^>? HL I

D 5 ^ ^ , ? Η «τ -, 4 £ ο ^ χ Lr ^ -ψ u- < _(Τ c£ -' ι ι s'—·? ι ' + ^ >· s’-.8 X II ._ χ ν'D 5 ^ ^,? Η «τ -, 4 £ ο ^ χ Lr ^ -ψ u- <_ (Τ c £ - 'ι ι s'— ·? Ι' + ^> s '-. 8 X II ._ χ ν'

._ί 03 ^-ν Η. <3 X._ί 03 ^ -ν Η. <3 X

8^? "—ν Ν <£ , < ιι s μ- ·~> * ο ο. -μ j </> . * ο + α: χ .— w ο ^tsT <ν r-- L_ Ο) ·” Οί u. h. — d: ^ * k l 7. 'Si dl cn ~>c -Λ "τ' ^ 'tst '7 ^ ^ Ίμ' x xiS ^x, =* 'to' _ **~~ a n|,« -2S ΤΓ" 8 *τ 8'-· 8 "Ν' Λ 5 •W W' cm" 8* [ U. =« . 4 CC *_,$ 8—m 4 *—,4 !—*8 ^? "—Ν Ν <£, <ιι s μ- · ~> * ο ο. -Μ j </>. * Ο + α: χ .— w ο ^ tsT <ν r-- L_ Ο) ·” Οί uh - d: ^ * kl 7. 'Si dl cn ~> c -Λ "τ' ^ 'tst' 7 ^ ^ Ίμ 'x xiS ^ x, = *' to '_ ** ~~ an |,« -2S ΤΓ "8 * τ 8'- · 8" Ν 'Λ 5 • WW' cm "8 * [U. =«. 4 CC * _, $ 8 — m 4 * -, 4! - *

IIII

I 7 K, o£ 1010061 ίο tC σΓ ο ^ $2 Ö > ΌI 7 K, o £ 1010061 ίο tC σΓ ο ^ $ 2 Ö> Ό

XX

Τ3 Μ «Ο ^ Β ϋ CV 1 1 6 II 3- , 0- + Η; "Τ ° ~ ; Ν 3 3 >- I <ν2 _ Ο.Τ3 Μ «Ο ^ Β ϋ CV 1 1 6 II 3-, 0- + Η; "Τ ° ~; Ν 3 3> - I <ν2 _ Ο.

< ~ < I-1 ''“Ξ' '--- ^ Ο + "7 m ο ° ^ ° US - CO B £ £ V £ V g- ^ -04- i co 5 co 5 0 £ ,__ ω ii ^ 10 ^ « τΓΓ + « X N II II 'TT'<~ <I-1 '' “Ξ '' --- ^ Ο +" 7 m ο ° ^ ° US - CO B £ £ V £ V g- ^ -04- i co 5 co 5 0 £, __ ω ii ^ 10 ^ «τΓΓ +« XN II II 'TT'

I- ^--s > 0 o -—- -—- II- ^ - s> 0 o -—- -—- I

d 7°5? S' ” ^ ^ , t> **- “ K c* 73 ___ ox ü 1 £ '-' m = J. ^ ü η < K CQ ' " ' * ’" + ™ + 1 73 «13 ^ —, ,— «>.d 7 ° 5? S '”^ ^, t> ** -“ K c * 73 ___ ox ü 1 £' - 'm = J. ^ ü η <K CQ' "'*'" + ™ + 1 73 «13 ^ -, , - «>.

I * g- Li 5 N Jt <u cn 1 .—. ^ n" - 11 _ k n" n“ nI * g- Li 5 N Jt <u cn 1. ^ n "- 11 _ k n" n “n

3. ®σ ^ s s JL3. ®σ ^ s s JL

+ ^ φ II 11 N~+ ^ φ II 11 N ~

'Xi.- ω 3 3 0XXi.- ω 3 3 0X

l£N , -- -- -arl £ N, - -ar

. ** X. ** X

N II 0N II 0

7 /—s ISJ II7 / s ISJ II

* w O ^* w O ^

Lu __, NLu __, N

8Ji.s k s- * *,_> j 0 ^ T~! 3 Ü) 1^*8Ji.s k s- * *, _> j 0 ^ T ~! 3 Ü) 1 ^ *

IIII

ν' ,Η, lz 1010061 ^ «Γ ίο ^ ® ® 2 -3 Ν “ <1I® __ g 3 ϊ 3 ^ 55ν ', Η, lz 1010061 ^ «Γ ίο ^ ® ® 2 -3 Ν“ <1I® __ g 3 ϊ 3 ^ 55

® Ν ν S® Ν ν S

Q. Ό Q. 73 ,__ %° "ο ^ ”θ •—"—· Ν « 3- Β « 4- σ 2 τ τ}- Τ Ν' Ν '« ’ ^ ' "=5 _1^ __J'Tr χϊ >; χ >* r 0^3 o 3 —ι χ ιΣΙ-«S μ*«3 < 'j·' 3χ 3χ Ν — 5 — ιι < ηχ > ι co 5 £ 5 11 tfj 0- Q. _ T3 ο T3 o 'Tr ο Ο- Q. N ^ ^ 4 ? Ο O x _«Q. Ό Q. 73, __% ° "ο ^” θ • - "- · Ν« 3- Β «4- σ 2 τ τ} - Τ Ν 'Ν'« '^' "= 5 _1 ^ __J ' Tr χϊ>; χ> * r 0 ^ 3 o 3 —ι χ ιΣΙ- «S μ *« 3 <'j ·' 3χ 3χ Ν - 5 - ιι <ηχ> ι co 5 £ 5 11 tfj 0- Q. _ T3 ο T3 o 'Tr ο Ο- Q. N ^ ^ 4? Ο O x _ «

CL N tq 'JT 3 N- 3 NCL N tq 'JT 3 N- 3 N

1 ° Ö μμ. _ x x ^-r 7>>1 ° Ö μμ. x x ^ -r 7 >>

NT J^^-Lx n < ^ O ^0. ONT J ^^ - Lx n <^ O ^ 0. O

xx rjL, >-" + ο ^ o ^ ν’ ο <u <d '04 ""Tj //^ + + 2* Ξ ~Τ2Γ T * ^ t? t?xx rjL,> - "+ ο ^ o ^ ν’ ο <u <d '04 "" Tj // ^ + + 2 * Ξ ~ Τ2Γ T * ^ t? t?

1 II <D nT N 3 H-~ + Ο O1 II <D nT N 3 H- ~ + Ο O

tt -—-. x ' v n > Η· ιι ll CN N- --TJX O O O QC - ""p χ ι α α a C -—' 3 ; nT <d a> <u j_ χ oo ^ ιι ιι 'ι "ί N ,-- ,.-v --. IV * O 333 JZ.tt -—-. x 'v n> Η · ιι ll CN N- --TJX O O O QC - "" p χ ι α α a C -—' 3; nT <d a> <u j_ χ oo ^ ιι ιι 'ι "ί N, -, .- v -. IV * O 333 JZ.

>·+-*.- >*-- "ο "Xs ~ 'Tr ‘V X > -3 >· || v_“ < < _> ^ .-. 8’->? + + - N - ^ N || χ χ> · + - * .-> * - "ο" Xs ~ 'Tr ‘V X> -3> · || v_ “<<_> ^ .-. 8 "->? + + - N - ^ N || χ χ

+ ^ 3 μ 3 co CO+ ^ 3 μ 3 co CO

"x ° ^ V N "« ._, + ^ “ μ a. Q."x ° ^ V N" «._, + ^“ μ a. Q.

3 x V? ^ + + ^ 'zt tr 1% H= 3, w 3 Ί? jL Λ *7? 2 5 ω >: ο . , ο .3 x V? ^ + + ^ 'zt tr 1% H = 3, w 3 Ί? jL Λ * 7? 2 5 ω>: ο. , ο.

-μχ „ >< "-3^ _ι 11 χ χ < ,—ν »·- <u α) Ν - ^ > ν' ν’ X Κ χ £ ^~>· Ο Ο-μχ "> <" -3 ^ _ι 11 χ χ <, —ν »· - <u α) Ν - ^> ν 'ν’ X Κ χ £ ^ ~> · Ο Ο

CM CMCM CM

1^_ I ^__1 ^ _ I ^ __

II IIII II

νΓ νΓ ϊ μ, μ X > ο: ο: ; 1010061 I 1νΓ νΓ ϊ μ, μ X> ο: ο:; 1010061 I 1

NN

_ ^ CO ^ ^ ^_ ^ CO ^ ^ ^

r- CM ,-s CO in COr-CM, -s CO in CO

CM CM ™ CM CM CM, CMCM CM ™ CM CM CM, CM

"" <£ '—' ^ + l-_ , cl.<'- <^ + 1-_, cl.

I I-1 0 ^ "-sI-1 0 ^ -s

N CM CON CM CO

CMCM

-° t£ tt ° + 1 l·— » - ' J ~ ο. a X v—"- ° t £ tt ° + 1 l · - »- 'J ~ ο. a X v— "

,-1 ® I, -1 ® I.

' ^ « ' « I HÜ>I HÜ>

CO ✓—^ NI CMCO ✓— ^ NI CM

s OT "T"'' q. .—- + ^ 5 <xs OT "T" '' q. - + ^ 5 <x

i_ Q- CQ Ui_ Q- CQ U

1:+ ts Q. Η- Μ- T c£ Λ M ! ^ 1 N_ ^ O N tM, _ £ ^ ^ ' ÖT-1 «8 Ή CL < OL S g „ t + + + I-. co o cr I- >1: + ts Q. Η- Μ- T c £ Λ M! ^ 1 N_ ^ O N tM, _ £ ^ ^ 'ÖT-1 «8 Ή CL <OL S g„ t + + + I-. co o cr I->

h- "_^ ^ C COh- "_ ^ ^ C CO

C ^ M M· i= Q. -—- i >3 A V c£ ^ + - 2—- 9- oL« + CM -Jü' > _2_ N I CM I— I z~ (— + No a ^-s - >* Η K ü '—' ^ £ £ ? oL·" Q. II ,-L j£ II NI™ * nT 'N £C ^ MM · i = Q. -—- i> 3 AV c £ ^ + - 2—- 9- o «+ CM -Jü '> _2_ NI CM I— I z ~ (- + No a ^ -s - > * Η K ü '-' ^ £ £? OL · "Q. II, -L j £ II NI ™ * nT 'N £

<£> I — f—” i—^ O<£> I - f— ”i— ^ O

£ ol ™ <3 Έ' 'S' V£ ol ™ <3 Έ '' S 'V

J3 -! x tbj1 * £ x JS !δ 2 ¢0 yJ3 -! x tbj1 * £ x JS! δ 2 ¢ 0 y

N O CON O CO

* ° + ^ ™ ·Χ a __l X + ^ < η " + -* ° + ^ ™ Χ a __l X + ^ <η "+ -

Ο x ΟΝ COΟ x ΟΝ CO

ii "Ί '—a!—1 n a. x cr + ^ii "Ί" —a! —1 n a. x cr + ^

Hc 2s 3 +Hc 2s 3+

X COX CO

^ I^ I

£ 2 jr_£ 2 yr_

IIII

nTnT

a: j u ^ ^ U U [ C'· S' 05 2 & S <2.a: j u ^ ^ U U [C 'S' 05 2 & S <2.

<N<N

0 O ° - II " _ II ^_· ._ μ n ^ h- > N 10 O ° - II "_ II ^ _ · ._ μ n ^ h-> N 1

Vs1 μ N , μ EI ^ Ερ » 11 n"ï i W" 3 h n ^ Z ^ ,_ T- ^ oj * El r K "N M ^ ^ o ,_* ,°1?v * hwJl J^, ^ ö 0 0 ^ ! - - - ë: ^ 1 . * v v ff μ N- - r4wA ^ H .f - H N JL '- ^-? 1 S ~ — *%. 'W" ' < '" " Tf ^ -w* i £_t_° ^ Η N J3<s ^μVs1 μ N, μ EI ^ Ερ »11 n" ï i W "3 hn ^ Z ^, _ T- ^ oj * El r K" NM ^ ^ o, _ *, ° 1? V * hwJl J ^, ^ ö 0 0 ^! - - - ë: ^ 1. * vv ff μ N- - r4wA ^ H .f - HN JL '- ^ -? 1 S ~ - *%.' W "'<'" "Tf ^ -w * i £ _t_ ° ^ Η N J3 <s ^ μ

έ È ~jH M s μ f ? Jέ È ~ jH M s μ f? J

< Ξ. z Vl "ΊΤ — T- μ h o" o’ π . β·.<Ξ. z Vl "ΊΤ - T- μ h o" o ’π. β ·.

I W li '— ii π ca i \= ~ N 'L " «Μ-«I W li '- ii π ca i \ = ~ N' L "« Μ- «

1 ^ N VI1 ^ N VI

JL T ΐ t n μ a μ γ— ° ο <co Έ' 5 ΛΙ Λ| "_ I- Ν Ξ 1 j 1010061 P CN CO £ co co, J2- 2» $2-JL T ΐ t n μ a μ γ— ° ο <co Έ '5 ΛΙ Λ | "_ I- Ν Ξ 1 y 1010061 P CN CO £ co co, J2- 2» $ 2-

N* NN * N

j£, J3L ^ “‘cp^cr'j £, J3L ^ "" cp ^ cr "

I II I

1 . ‘’rr^rr t —-i ^^ i-1 N. N. N j Ν' ^ «* „ -QL-QL 'afl^T . = - C C i_!_i fsj N Qj ^S>1. "Rr ^ rr t —-i ^^ i-1 N. N. N j Ν '^« * "-QL-QL' afl ^ T. = - C C i _! _ I fsj N Qj ^ S>

, A >5 ^ II, A> 5 ^ II

_ « N - o» °i— ^ Γνΐ i Cl ^ t oj , .. i + Ή ^ * N js >-: h: 7 -N ' 1 Jf- λ” · .* ™ _ + A 3- ^_ «N - o» ° i— ^ Γνΐ i Cl ^ t oj, .. i + Ή ^ * N js> -: h: 7 -N '1 Jf- λ ”. * ™ _ + A 3- ^

N I | Λ* ’ J NJN I | NJ * ’J NJ

i N " ’—==-.---1 ~r I Cl - , N N ,, , X |—“i N "’ - == -.--- 1 ~ r I Cl -, N N ,,, X | - "

1 , nT nT i hM ® A1, nT nT i hM ® A

κΤ η ! H - N | M h_ JL· N N vLZ^IvLLz ™ ^' I ,- Ur c '~ητ^ 'η®^ CC ! CC ^ O I ; ~ =κΤ η! H - N | M h_ JLN N vLZ ^ IvLLz ™ ^ 'I, - Ur c' ~ ητ ^ 'η® ^ CC! CC ^ O I; ~ =

J_ _L -=-1- >s< ‘ïuj —! a OI«i IIJ_ _L - = - 1-> s <‘ïuj -! a OI «i II

+ + '-C-' fsf ^ ^j„' _- N ^=V, “ ° -S!~ ^T? 2 n 7 . r 1 s i"- = I I N n rf I £ o.+ + '-C-' fsf ^ ^ j „'_- N ^ = V,“ ° -S! ~ ^ T? 2 n 7. r 1 s i "- = I I N n rf I £ o.

" I N I ^S£r"I N I ^ S £ r

™ _ N "-^ CM™ _ N "- ^ CM

N n 11 N NN n 11 N N

\£ d. -K- M_ + II „ oh- Ju <</) CL > '—' <CÜ\ £ d. -K- M_ + II „oh- Ju << /) CL> '-' <CÜ

H-WH-W

^f^ f

IIII

ïï

EE

n -.n -.

<w 1010081 <D Is- co, S2-<w 1010081 <D Isco, S2-

<rT<rT

X f 7 cg „ I- „„ x i h- fLr E ^ H"X f 7 cg "I-" "x i h- fLr E ^ H"

\-“ I ^ (n| « I\ - "I ^ (n |« I

v μ: E ί eïe S~T^ ^3 ^v μ: E ί eïe S ~ T ^ ^ 3 ^

PK§Hsk" «LPK§Hsk "« L

t H' V f Ï? T? ^t H 'V f Ï? T? ^

' I 1 -- - 1 1 TI 1 - 1 1 T

i h” E "-^ Έ h·" H" ” « ~ co vtL + t. N+ TT tJ=T ^ + h~ — p p- τ s" h” h- μ* r?Ï? Λ X 1 Λ ^ I I 1 I I J3, ·“ t- ;« μ" L" h ," lT + 1 H- -t'-t-T-t-t- l··- H·" „ jf 2 -t- 2 Η I- ^ ¢=¾ μΓ -¾1i h ”E" - ^ Έ h · "H" ”« ~ co vtL + t. N + TT tJ = T ^ + h ~ - p p- τ s "h” h- μ * r? Ï? Λ X 1 Λ ^ II 1 II J3, · “t-;« μ "L" h, "lT + 1 H- -t'-tTtt- l · · - H ·" "jf 2 -t- 2 Η I - ^ ¢ = ¾ μΓ -¾1

Έ π-1 1 X- E_g I -XΈ π-1 1 X- E_g I -X

+ H I 'T 7« μ- = E h" E. ' ~ 1 1 E 1 1 1+ H I 'T 7 «μ- = E h" E. "~ 1 1 E 1 1 1

^ E^ E— t. e t E^ E ^ E— t. e t E

I + + X- + "eg X +I + + X- + "eg X +

"f X H" ^ X"f X H" ^ X

S 3 E f "h" É ‘fS 3 E f "h" É "f

<ef I I ΊΓ E E “ E<ef I I ΊΓ E E “E

+ f J co ^ = a: n W w o o. a. a. o.+ f J co ^ = a: n W w o o. a. a. o.

*3 II II + II + + “ «, .ο? i o <0 <co I 5 3 co co 1 iu:^: ; S' σΓ co, S3 Ξ " ÏT' ι 1 ^ <η {Μ _ I “1 Η , CM CM ι Π _ - Η Ν ί Ν ^ I · · "η ι_Γ*! ι_Γ Η ϊ_- ι t -s-i-at- -ο.* 3 II II + II + + “«, .ο? i o <0 <co I 5 3 co co 1 iu: ^:; S 'σΓ co, S3 Ξ "ÏT' ι 1 ^ <η {Μ _ I“ 1 Η, CM CM ι Π _ - Η Ν ί Ν ^ I · · "η ι_Γ *! ι_Γ Η ϊ_- ι t -s-i-at- -ο.

^ 1-F 1 Η + — ><^ 1-F 1 Η + -> <

'<co' ι—" I"I"

ι £ 1 μ-" —· 1 ,_, j£l 7 a X μ^Τ? l·- — <p- — * ι A η- . JL "H-ι £ 1 μ- "- · 1, _, j £ l 7 a X μ ^ Τ? l · - - <p- - * ι A η-. JL" H-

h i_" ι ϊ_- μ* * Ah i_ "ι ϊ_- μ * * A

T 1 h-" X ' + H-" μ l·-5 « W=c:^=^' 1 + + + Ν I N C.T 1 h- "X '+ H-" μ l · -5 «W = c: ^ = ^' 1 + + + Ν I N C.

μ μ1 ι==* ΐ-Γ μ L_ri , ή VS μ- = Λ μ* -£-i-Ê- — ι ι 7 ι—5“1 t μ5 2 + μ- ν-—-^ A Τ ^ χ Τ η” "7 A K" Η" Λ Η" >- «, * μ5 ι 1 μ* ^ < ι Ϊ-” ϊ-” ι 11 § i cf £1 Jf· “ £ ^ «?«Γ S ss «: ^ «,» <<j° WJ o q. a a. α 7Γ 11 11 + - " + + > ε g <co <co g § ij v aμ μ1 ι == * ΐ-Γ μ L_ri, ή VS μ- = Λ μ * - £ -i-Ê- - ι ι 7 ι — 5 “1 t μ5 2 + μ- ν -—- ^ A Τ ^ χ Τ η ”" 7 AK "Η" Λ Η "> -«, * μ5 ι 1 μ * ^ <ι Ϊ- ”ϊ-” ι 11 § i cf £ 1 Jf · “£ ^«? «Γ S ss «: ^«, »<< j ° WJ o q. a a. α 7Γ 11 11 + - "+ +> ε g <co <co g § ij v a

> CO ‘O> CO ‘O

COCO

10100611010061

Claims (17)

1. Werkwijze voor het op afstand detecteren van de verdeling van de vectoriële snelheden in een diffuus medium (13), omvattende de volgende stappen: (a) het door middel van minstens één geschikte zender 5 (21) uitzenden van een pulsvormig geluidsignaal (22) naar het medium (13); (b) het door middel van minstens één geschikte detector (21) detecteren van een door het medium (13) veroorzaakt reflectie-geluidsignaal (23); 10 (c) het omzetten van het door de detector (21) gedetec teerde reflectie-geluidsignaal (23) naar een elektrisch signaal (24), waarbij steeds de sterkte van dat elektrisch ( signaal (24) representatief is voor de momentane geluid sterkte; 15 (d) het bemonsteren van het elektrische signaal (24) voor het verschaffen van opeenvolgende signaalmonsters RF(t^), waarbij ζ een volgnummer aanduidt voor de opeenvolgende signaalmonsters, en waarbij τ een geheel getal is dat een volgnummer aanduidt van het ter verwerking ingevangen 20 signaal; (e) het registreren van de signaalmonsters RF(t^) in een geheugen (31); (f) het herhalen van de stappen (a) t/m (e) voor opeenvolgende waarden van τ, waarbij de signaalmonsters 1 25 RF(τ,ζ) worden gegroepeerd tot twee datasets, respectievelijk aangeduid als RF1(x,C) en RF2(t,C); (g) het analytisch maken van de aldus verkregen ' reflectiesignalen RFx(r^) en RF2 (τ, ζ) door middel van 1010061 bijvoorbeeld een Hilbert-transformatie voor het verkrijgen van analytische meetsignalen RF1a{t^) en ΚΕ^ίτ,ζ); (h) het in elke dataset RF1a(t^) en RF^t^) van de analytische reflectiesignalen definiëren van onderling 5 identieke datavensters wx(t,C) en w2(t^); (i) het berekenen van correlatiecoëfficiënten R(T,Z) tussen deze twee datavensters ν^ίτ,ζ) en ν2(τ,ζ); (j) het berekenen van snelheidscomponenten uit de aldus berekende correlatiecoëfficiënten; 10 waarbij de axiale component van de vectoriële snelheid in het medium (13) met behulp van formule (31) wordt berekend op basis van de magnituden van de correlatiecoëfficiënten.A method for remotely detecting the distribution of the vectorial velocities in a diffuse medium (13), comprising the following steps: (a) transmitting a pulse-shaped sound signal (22) by means of at least one suitable transmitter 5 (21) ) to the medium (13); (b) detecting a reflection sound signal (23) caused by the medium (13) by means of at least one suitable detector (21); (C) converting the reflection sound signal (23) detected by the detector (21) into an electric signal (24), the strength of that electric (signal (24) being always representative of the current sound strength); (D) sampling the electrical signal (24) to provide consecutive signal samples RF (t ^), wherein ζ denotes a sequence number for the consecutive signal samples, and τ is an integer denoting the processing number captured signal; (e) registering the signal samples RF (t ^) in a memory (31); (f) repeating steps (a) through (e) for consecutive values of τ, whereby the signal samples RF (τ, ζ) are grouped into two data sets, denoted RF1 (x, C) and RF2 (t, C), respectively; (g) making analytical the reflection signals RFx (r ^) and RF2 thus obtained (τ, ζ) through 1010061 for example a Hilbert transform for it obtaining analytical measurement signals RF1a {t ^) and ΚΕ ^ ίτ, ζ); (h) defining in each data set RF1a (t ^) and RF ^ t ^) the analytical reflection signals of mutually identical data windows wx (t, C) and w2 (t ^); (i) calculating correlation coefficients R (T, Z) between these two data windows ν ^ ίτ, ζ) and ν2 (τ, ζ); (j) calculating velocity components from the correlation coefficients thus calculated; 10 wherein the axial component of the vectorial velocity in the medium (13) is calculated using formula (31) based on the magnitudes of the correlation coefficients. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een eerste reflectiemeting wordt gedaan met behulp van een eerste 15 zender/detector-combinatie (21L) voor het verkrijgen van een eerste set van meetpunten νιι(τιζ), waarbij een tweede reflectiemeting wordt gedaan met behulp van een tweede zender/detector-combinatie (212) voor het verkrijgen van een tweede set van meetpunten w2(t^), en waarbij de 20 correlatie wordt uitgevoerd tussen de middels de eerste zender/detector-combinatie (21x) verkregen eerste meetpunten enerzijds en de middels de tweede zender/detector-combinatie (212) verkregen tweede meetpunten anderzijds.The method of claim 1, wherein a first reflection measurement is made using a first transmitter / detector combination (21L) to obtain a first set of measurement points νιι (τιζ), a second reflection measurement is made using a second transmitter / detector combination (212) for obtaining a second set of measuring points w2 (t ^), and wherein the correlation is performed between the first measuring points obtained on the one hand by means of the first transmitter / detector combination (21x) and the second measuring points obtained by means of the second transmitter / detector combination (212) on the other hand. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de twee 25 genoemde sets van meetpunten worden verkregen door de genoemde eerste--en tweede zender/detector-combinaties (21x; 212) alternerend te bedrijven.The method of claim 2, wherein the two said sets of measurement points are obtained by alternately operating said first and second transmitter / detector combinations (21x; 212). 4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een eerste reflectiemeting wordt gedaan met behulp van één 10(0061 zender/detector-combinatie (21) voor het verkrijgen van een eerste set van meetpunten ν^ίτ,ζ), waarbij een tweede reflectiemeting wordt gedaan met behulp van dezelfde zender/detector-combinatie (21) voor het verkrijgen van een 5 tweede set van meetpunten w2(t^), en waarbij de correlatie wordt uitgevoerd tussen de middels de ene zender/detector-combinatie (21) verkregen eerste meetpunten enerzijds en de middels diezelfde zender/detector-combinatie (21) verkregen tweede meetpunten anderzijds.The method of claim 1, wherein a first reflection measurement is made using one (0061 transmitter / detector combination (21) to obtain a first set of measurement points ν ^ ίτ, ζ), a second reflection measurement is made using the same transmitter / detector combination (21) to obtain a second set of measurement points w2 (t ^), the correlation being performed between the first measurement points obtained by the one transmitter / detector combination (21) on the one hand, and the second measuring points obtained by means of the same transmitter / detector combination (21) on the other. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de twee genoemde sets van meetpunten worden verkregen door met de genoemde ene zender/detector-combinatie (21) alternerend metingen te doen voor de eerste set en voor de tweede set.The method of claim 4, wherein the two said sets of measurement points are obtained by alternately taking measurements for the first set and for the second set with said one transmitter / detector combination (21). 6. Werkwijze volgens een willekeurige der voorgaande 15 conclusies, waarbij eerst de orde van grootte van de axiale component van de vectoriële snelheid van het medium (13) met behulp van formule (31) wordt berekend op basis van de magnituden van de correlatiecoëfficiënten, en vervolgens een nauwkeuriger schatting van de axiale component van de 20 vectoriële snelheid van het medium (13) met behulp van formule (30) wordt berekend op basis van de argumenten van de correlatiecoëfficiënten, daarbij rekening houdend met de met behulp van formule (31) berekende grootte-orde om aliasing-effecten te elimineren.The method according to any of the preceding claims, wherein first the magnitude of the axial component of the vectorial velocity of the medium (13) is calculated using formula (31) based on the magnitudes of the correlation coefficients, and then a more accurate estimate of the axial component of the vectorial velocity of the medium (13) using formula (30) is calculated based on the arguments of the correlation coefficients, taking into account the calculated using formula (31) magnitude to eliminate aliasing effects. 7. Werkwij ze-'volgens een willekeurige der voorgaande ; conclusies, waarbij gebruik wordt gemaakt van een enkele geluidsbundel met een cirkelsymmetrische vorm, zodat voor de bundelconstanten geldt CBx(zt) = CBy(zt) = CB(zt), waarbij j ij' l w ί de vormfunctie CB(zt) wordt bepaald door middel van calibratie; en waarbij de grootheid CgU^S^2 = CBx (zt) Sx2+CBy (zt) SY2 = CB(zt) (Sx2 + SY2) , waarbij de beweging in het XY-vlak is, 5 wordt berekend met behulp van formule (39) om aldus een transversale component van de vectoriële snelheid in het medium (13) te verschaffen.7. Process according to any of the foregoing; claims, wherein a single sound beam with a circular symmetrical shape is used, so that for the beam constants CBx (zt) = CBy (zt) = CB (zt), wherein the shape function CB (zt) is determined by means of calibration; and where the quantity CgU ^ S ^ 2 = CBx (zt) Sx2 + CBy (zt) SY2 = CB (zt) (Sx2 + SY2), where the movement is in the XY plane, 5 is calculated using formula ( 39) thus to provide a transverse component of the vectorial velocity in the medium (13). 8. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 1-6, waarbij gebruik wordt gemaakt van twee transducenten (21x 10 en 212) die een XZ-vlak definiëren; waarbij een X-component van de vectoriële snelheid in het medium (13) wordt berekend met behulp van formule (37); waarbij M wordt gedefinieerd door formule (35); waarbij § = V(δχ§2) > 15 waarbij en §2 worden gedefinieerd door formule (34); en waarbij K wordt gedefinieerd door formule (33) en (32).The method of any one of claims 1 to 6, using two transducers (21x 10 and 212) defining an XZ plane; wherein an X component of the vectorial velocity in the medium (13) is calculated using formula (37); wherein M is defined by formula (35); where § = V (δχ§2)> 15 where and §2 are defined by formula (34); and wherein K is defined by formula (33) and (32). 9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de vorm van de door de zenders (21) uitgezonden geluidbundels (22) een XY-symmetrie heeft, zodat geldt öBx = eÖBy, waarbij e een 20 vormfactor is, die bijvoorbeeld gelijk is aan 1 indien de door de zender (21) uitgezonden geluidbundel (22) cirkel-symmetrisch is; waarbij CBx wordt berekend met behulp van formule (36); waarbij ÖBy wordt berekend uit de relatie CBx = eCBy; 25 en waarbij een Y-component van de vectoriële snelheid in het medium (13)--wordt berekend met behulp van formule (39).Method according to claim 8, wherein the shape of the sound beams (22) emitted by the transmitters (21) has an XY symmetry, so that öBx = eÖBy, where e is a form factor, which is for example equal to 1 if the sound beam (22) emitted by the transmitter (21) is circular symmetrical; where CBx is calculated using formula (36); where ÖBy is calculated from the relationship CBx = eCBy; And wherein a Y component of the vectorial velocity in the medium (13) - is calculated using formula (39). 10. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij door middel van ij king een relatie wordt bepaald voor CBy; waarbij CBx wordt berekend met behulp van formule (36); 1010061 en waarbij een Y-component van de vectoriële snelheid in het medium (13) wordt berekend met behulp van formule (39).The method of claim 8, wherein a relationship is determined for CBy by calibration; where CBx is calculated using formula (36); 1010061 and wherein a Y component of the vectorial velocity in the medium (13) is calculated using formula (39). 11. Werkwijze volgens een willekeurige der conclusies 1-6, waarbij gebruik wordt gemaakt van drie of meer transdu-5 centen, waarbij twee van die transducenten (21^ en 21z) een XZ-vlak definiëren, en waarbij twee van die transducenten een YZ-vlak definiëren; waarbij een X-component van de vectoriële snelheid in het medium (13) wordt berekend met behulp van formule (37); 10 waarbij M wordt gedefinieerd door formule (35); waarbij § = V(§1§2) ; waarbij en ê2 worden gedefinieerd door formule (34); en - waarbij K wordt gedefinieerd door formule (33) en (32); en waarbij de Y-component van de vectoriële snelheid in het 15 medium (13) wordt berekend met behulp van formule (38).The method of any one of claims 1 to 6, using three or more transducers, two of those transducers (21 ^ and 21z) defining an XZ plane, and two of those transducers defining a YZ define plane; wherein an X component of the vectorial velocity in the medium (13) is calculated using formula (37); 10 wherein M is defined by formula (35); where § = V (§1§2); wherein and ê2 are defined by formula (34); and - wherein K is defined by formula (33) and (32); and wherein the Y component of the vectorial velocity in the medium (13) is calculated using formula (38). 12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de bundel- ~ constanten CBx en CBy worden berekend met behulp van formule (36).The method of claim 11, wherein the beam constants CBx and CBy are calculated using formula (36). 13. Werkwijze volgens een willekeurige der voorgaande 20 conclusies, waarbij bij stap (g) de modificatie van het frequentiespectrum wordt beschreven door formule (27).The method according to any of the preceding claims, wherein in step (g) the modification of the frequency spectrum is described by formula (27). 14. Werkwijze volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de berekening van de correlatiefunctie R(T,Z) wordt beschreven door formule (28). i I 1010061 iA method according to any preceding claim, wherein the calculation of the correlation function R (T, Z) is described by formula (28). i I 1010061 i 15. Werkwijze volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de centrale frequentie wordt berekend volgens formule (29).The method of any of the preceding claims, wherein the center frequency is calculated according to formula (29). 16. Werkwijze volgens een willekeurige der voorgaande 5 conclusies, waarbij de equivalente bandbreedte wordt berekend volgens formule (32).A method according to any of the preceding 5 claims, wherein the equivalent bandwidth is calculated according to formula (32). 17. Werkwijze volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de zender en detector zijn gecombineerd in een enkele transducent. - Λ - ; ’ . i' j *The method of any preceding claim, wherein the transmitter and detector are combined in a single transducer. - Λ -; ". i 'j *
NL1010061A 1998-09-10 1998-09-10 Detection of vectorial velocity distribution. NL1010061C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1010061A NL1010061C2 (en) 1998-09-10 1998-09-10 Detection of vectorial velocity distribution.
PCT/NL1999/000567 WO2000016124A1 (en) 1998-09-10 1999-09-10 Detection of vectorial velocity distribution

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1010061 1998-09-10
NL1010061A NL1010061C2 (en) 1998-09-10 1998-09-10 Detection of vectorial velocity distribution.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1010061C2 true NL1010061C2 (en) 2000-03-13

Family

ID=19767793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1010061A NL1010061C2 (en) 1998-09-10 1998-09-10 Detection of vectorial velocity distribution.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL1010061C2 (en)
WO (1) WO2000016124A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5462058A (en) * 1994-02-14 1995-10-31 Fujitsu Limited Ultrasonic diagnostic system
WO1995032667A1 (en) * 1994-05-31 1995-12-07 The Regents Of The University Of California Methof for determining true magnitude of blood velocity
US5522393A (en) * 1994-05-24 1996-06-04 Duke University Multi-dimensional real-time ultrasonic blood flow imaging apparatus and method
WO1998000719A2 (en) * 1996-07-02 1998-01-08 B-K Medical A/S Apparatus and method for determining movements and velocities of moving objects

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5462058A (en) * 1994-02-14 1995-10-31 Fujitsu Limited Ultrasonic diagnostic system
US5522393A (en) * 1994-05-24 1996-06-04 Duke University Multi-dimensional real-time ultrasonic blood flow imaging apparatus and method
WO1995032667A1 (en) * 1994-05-31 1995-12-07 The Regents Of The University Of California Methof for determining true magnitude of blood velocity
WO1998000719A2 (en) * 1996-07-02 1998-01-08 B-K Medical A/S Apparatus and method for determining movements and velocities of moving objects

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAGEYOSHI KATAKURA ET AL: "A NEW LINEAR METHOD FOR ULTRASONIC FLOW VECTOR MEASUREMENT", PROCEEDINGS OF THE ULTRASONICS SYMPOSIUM, CANNES, NOV. 1 - 4, 1994, vol. 3, 1 November 1994 (1994-11-01), LEVY M;SCHNEIDER S C; MCAVOY B R (EDS ), pages 1727 - 1730, XP000525122 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000016124A1 (en) 2000-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6859659B1 (en) Estimation of vector velocity
CN104011559B (en) Use the estimation for vector doppler imaging and the display of plane wave transmission
US9351707B2 (en) Methods and apparatus to determine shear wave propagation property
Jensen A new estimator for vector velocity estimation [medical ultrasonics]
CN104105449B (en) Use the motion detection based on ping and porous doppler ultrasound
EP2830508B1 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
EP0508675B1 (en) Ultrasound high velocity flow correlation measurement using coded pulses
JPH0613028B2 (en) Device for generating multidimensional flow maps of blood flow velocity in the circulatory system of living organisms
US20170293029A1 (en) Angle Independent Velocity Spectrum Determination
US20130267847A1 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
WO1996011413A1 (en) Quantitative color flow
EP2691026A2 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
US8951198B2 (en) Methods and apparatus for ultrasound imaging
JPH08506894A (en) Simultaneous measurement of two or more surface positions in metallurgical process
KR102459053B1 (en) Ultrasonic system for detecting fluid flow in an environment
JP2022542005A (en) Methods and systems for non-invasively characterizing heterogeneous media using ultrasound
EP1744173A2 (en) Methods and apparatus for target radial extent determination using deconvolution
US7942821B2 (en) Doppler velocity detection device and ultrasonographic device using the same
NL1010061C2 (en) Detection of vectorial velocity distribution.
Stinco et al. Data fusion in a multistatic radar system
Kuga et al. Alias-free estimation of blood velocity using phase difference and amplitude correlation of chirp echo spectrum
CN117796846A (en) Blood vessel three-dimensional flow velocity estimation method and device based on ultrasonic speckle decorrelation analysis
Shimaya et al. P1D-2 Fundamental Study for IVUS based on Pulse Compression System
JPH0386155A (en) Method and device for measuring acoustic characteristic
JPH01155830A (en) Method and apparatus for evaluating speed by doppler method

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up