合成孔徑壓縮感知超聲成像中的高效能稀疏字典設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞: 合成孔徑 超聲成像 平均絕對(duì)誤差 稀疏表示 重構(gòu)算法 反射回波 超聲回波信號(hào) 仿真結(jié)果 稀疏度 回波數(shù)據(jù) 出處:《聲學(xué)學(xué)報(bào)》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)目前常見的稀疏字典缺乏針對(duì)性,在合成孔徑醫(yī)學(xué)超聲成像中的應(yīng)用效果不佳,難以在低壓縮率下保證重構(gòu)圖像質(zhì)量的問題,本文設(shè)計(jì)了一種高效能的稀疏字典。根據(jù)超聲回波信號(hào)是由發(fā)射脈沖信號(hào)經(jīng)過不同延時(shí)衰減后疊加的特點(diǎn),利用發(fā)射脈沖作為基函數(shù)構(gòu)造稀疏字典,回波信號(hào)在該稀疏字典確定的變換域中具備很好的稀疏性,理論上能使其稀疏表示系數(shù)的稀疏度等于超聲陣元接收到的反射回波數(shù)。通過FieldⅡ?qū)唵吸c(diǎn)目標(biāo)和復(fù)雜目標(biāo)的仿真結(jié)果表明:在相同的重構(gòu)算法和壓縮率下該稀疏字典重構(gòu)的平均絕對(duì)誤差明顯小于常見的稀疏字典,其值僅為DWT的幾分之一,DFT和DCT的幾十分之一,能讓回波信號(hào)以更低的壓縮率實(shí)現(xiàn)相同的恢復(fù)效果。本文最后使用體模的實(shí)際采集數(shù)據(jù)對(duì)算法的實(shí)際效果進(jìn)行檢測(cè),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與仿真結(jié)果基本一致。基于該稀疏字典的壓縮感知算法可以進(jìn)一步減少合成孔徑成像所需存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量、降低系統(tǒng)的復(fù)雜度。
[Abstract]:A sparse dictionary with high efficiency is designed aiming at the lack of pertinence in the common sparse dictionary , and it is difficult to guarantee the quality of reconstructed images under low compression ratio . The sparse dictionary is constructed by using the transmission pulse as the basis function . The results of simulation show that the sparse representation coefficient is only a fraction of DWT , and the result of the experiment is basically consistent with the simulation results . The compression sensing algorithm based on the sparse dictionary can further reduce the amount of data needed for the synthetic aperture imaging and reduce the complexity of the system .
【作者單位】: 重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51677010)資助
【分類號(hào)】:TB559;TN911.73
【正文快照】: 引_合成孔徑成像是目前超聲成像中用于提高圖像分辨率、改善成像質(zhì)置的一種方法.這種技術(shù)最早由Passman在1996年提出,其基本思想是單個(gè)陣元依次發(fā)射脈沖信號(hào),全部陣元同時(shí)接收來自檢測(cè)區(qū)域的散射信號(hào),然后對(duì)所有陣元數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到最終的醫(yī)學(xué)圖像,因此需要存儲(chǔ)的回波數(shù)據(jù)量
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,本文編號(hào):1464116
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