医学超声成像技术在临床诊断中有着不可替代的重要作用。波束形成是超声成像过程中最重要的一个步骤,直接决定了最终生成的超声图像质量。传统的延时叠加（delay and sum,DAS）波束形成方法在超声成像中应用最为广泛。DAS能够快速地生成超声图像,但是其生成的超声图像质量较低,分辨率和对比度都较差。自适应波束形成技术能够获得非常好的超声图像质量,具有较高的分辨率和对比度。在过去的几十年间,自适应波束形成的研究以及其在医学超声成像中的应用成为了一个热门的研究领域。本文主要对医学超声成像中的加权方法进行了研究,提出了三个新的自适应波束形成方法,用于不同的医学超声成像模式中,提高了成像质量。具体的研究内容如下:首先,为了解决传统自适应加权系数会影响背景图像散斑特性的问题,提出了子阵列差分系数（subarray difference factor,SDF）自适应加权方法。该系数适用于传统线扫描超声成像,它对阵列接收到的回波信号采用子阵列平滑的方式计算均值,得到信号中高相干性成份的强度,再用差分的方式反映相邻阵元回波信号之间的差异性,最后对延时叠加成像结果进行加权成像。仿真和实验结果表明,SDF可以改善背景组织的成像质量,显著提高了散斑信噪比。其次,为了将平面波之间的相干信息有效地用于波束形成以产生高质量的超声图像,论文提出了符号相干系数（sign coherence factor,SCF）作为自适应加权方法。该算法将不同角度的平面波对同一个成像点的成像结果作为向量,计算出该向量的SCF值,对该成像点的相干平面波复合成像（coherent plane-wave compounding,CPWC）的输出结果进行加权成像,得到SCF-CPWC算法的最终结果。仿真和实验结果表明SCF-CPWC算法具有更好成像质量。相对于传统的CPWC成像算法,可以明显改善成像的横向分辨率和暗斑对比度。最后,提出了将延时叠加和傅里叶波束形成相结合的加权成像算法用于高帧率超声成像。由于延时叠加波束形成和傅里叶波束形成存在各自的旁瓣分布特性,分别呈横向和纵向分布。论文提出了针对这两种旁瓣进行去除的融合波束形成算法,把延时叠加和傅里叶波束形成结合在一起。仿真和实验证明,所提方法有效去除了延时叠加成像结果和傅里叶方法成像的旁瓣,显著提高了成像的动态范围,改善了超声图像质量。综上,本文提出了有效改善超声图像质量的波束形成方法,并通过仿真以及实验验证了所提方法的有效性。论文所提出的方法具有一定的学术意义和潜在的临床诊断价值。