平面波成像是实现超快速成像的最常用的技术之一，它通过一次发射接收就可得到整个感兴趣区域的图像，从而实现快速的信号采集和处理，提高了帧率，然而代价是降低了图像分辨率和对比度。相干平面波复合(coherent plane-wave compounding, CPWC)以不同角度发射多个平面波，随后将回波信号相干相加，能够以较高的帧率达到与聚焦成像同等的质量。尽管如此，CPWC基于延时叠加波束形成得到的图像依然具有较高的旁瓣和噪声干扰，另外当超过一定的复合次数后，单纯通过增加发射平面波的角度数很难再使图像质量得到提升。
　　自适应波束形成技术是行之有效的增强图像质量的方法，可以在不改变复合次数的情况下，很大程度抑制旁瓣和降低噪声，提高图像分辨率和对比度。本文根据多角度平面波复合成像中发射孔径空间信号的相关性、角度差异和信噪比变化等特点，提出自适应加权波束形成算法以提高平面波复合图像的质量，使用仿真和实验数据验证了方法的性能。本文的主要内容包括：
　　1.研究了实现平面波成像的不同方法，包括基于时域延时叠加、频域傅里叶变换和时域卷积神经网络。深入探讨了基于最小方差和相干系数(coherence factor, CF)的几种经典和最新的自适应波束形成方法。
　　2.提出了基于归一化自相关系数(normalized autocorrelation factor, NAF)的波束形成方法，提高CPWC图像的分辨率和对比度。NAF根据接收端延时叠加后的不同角度信号的空间相关性计算权值，然后对CPWC的结果做加权输出进行成像，从而保留相关性高的有效信号，抑制相关性较低的噪声和杂波。
　　3.结合多角度平面波信号之间的角度差异，提出动态相干系数(dynamic coherence factor, DCF)。与NAF和CF不同的是，DCF以空间信号的归一化标准差反映角度差异的大小，使用角度差异较小的信号评估相干性和计算加权值，减少过度抑制有效信号。进一步提出了调节动态相干系数和矩形邻域调节动态相干系数改善分辨率和散斑质量。
　　4.提出了一种基于自适应比例Wiener(adaptive scaling Wiener, AScW)滤波的波束形成方法。该方法利用信号的非相干性自适应地调节Wiener滤波中噪声能量的估计，保持噪声抑制性和稳健性的良好平衡。这体现在使用AScW波束形成方法构建的图像，囊肿内部噪声被有效抑制，同时散斑的分布特性得到很好保护。另外AScW考虑了回波信号信噪比变化的特点，使波束形成器在深度较小的区域偏重于更好的抑制噪声性，而在较深区域偏重于更好的稳健性，这解决了自适应加权图像常常在较深的区域黑色伪迹多、图像强度较低的问题。
　　本文的研究对提高平面波复合的图像质量有较高的实际意义，同时对基于平面波复合的临床诊断设备的开发有一定的应用价值。