【摘要】：醫(yī)學超聲成像技術因具備對人體無害、安全性高、實時成像快、成本低等優(yōu)點廣泛應用于臨床診斷中。然而超聲成像技術相比較于電子計算機斷層掃描、磁共振成像和X射線成像等臨床診斷成像技術仍然存在著一些技術問題需要得到解決,例如成像結果的分辨率低、圖像很容易受到噪聲的影響等。隨著超聲成像診斷在臨床中越來越廣泛的應用,對超聲成像質量的要求也越來越高。在超聲成像中,自適應成像算法是提升超聲成像質量的一種最為有效的方法。由于能有效地提高成像效果,合成孔徑成像技術引起了廣泛研究。本文主要提出了基于信號子空間特征值自適應波束形成(Signal-subspace Eigenvalues Adaptive Beamforming,SEAB)算法和基于信號特征值系數(Signal Eigenvalue Factor,SEF)加權成像的合成孔徑成像算法。本文的主要的研究工作:1、通過對超聲成像系統(tǒng)架構和合成孔徑成像技術的研究,詳細介紹了超聲成像的工作原理,對成像算法如何能夠提高成像質量的原理在整體架構層面上做出了解釋,從而更好的理解本文所提出的新成像算法。2、通過對傳統(tǒng)的延時疊加(Delay-And-Sum,DAS)、最小方差(Minimum Variance,MV)和基于特征空間的最小方差(Eigenspace-based Minimum Variance,EIBMV)自適應波束形成算法的原理研究,提出了SEAB成像算法,并通過仿真和實驗數據對比SEAB與傳統(tǒng)方法的成像結果,說明該算法相對于傳統(tǒng)的算法具備一定的優(yōu)越性。3、提出了SEF加權成像。通過仿真和實驗數據對比DAS、相干系數(Coherence Factor,CF)和SEF加權成像的成像效果,來驗證所提出的加權系數在成像方面的有效性。本文提出了兩種自適應成像算法,仿真和實驗數據顯示這兩種方法可以有效提高圖像的分辨率、對比度和噪聲對比度,改善合成孔徑成像方法的成像質量。
【圖文】：

圖 1.1 臨床超聲成像診斷技術的主要臨床用途Fig. 1.1 Main clinical applications of ultrasound imaging technology.在臨床使用和科學研究中，B 型超聲成像系統(tǒng)是使用最為普遍和成熟的。通過對成像方法和成像算法的研究以獲得具有更高的成像質量是現代研究中最為核心的內容。超聲成像系統(tǒng)B 型超聲成像系統(tǒng)從發(fā)明至今經歷了兩個時間階段，分別是模擬 B 型超統(tǒng)和數字 B 型超聲成像系統(tǒng)。模擬 B 型超聲成像系統(tǒng)采用模擬信號處來獲取圖像，即對超聲傳感器的接收信號與傳輸都采用模擬電路來實超聲成像系統(tǒng)存在著電路結構復雜，實現難度大，對于不同的成像算法的電路來實現，對成像系統(tǒng)硬件要求高；同時模擬信號在處理和傳輸過易受到噪聲的干擾，成像質量比較差。數字 B 型超聲成像系統(tǒng)對接收行采樣，由模擬信號轉換為數字信號，然后在通過數字信號處理方式進

圖 1.2 數字 B 型超聲成像系統(tǒng)的處理流程Fig 1.2 Processing flow chart of digital B ultrasonic imaging system.在現代數字 B 型超聲成像系統(tǒng)中有很多的超聲成像技術，主要有線掃描和合成孔徑等成像技術。線掃描成像技術是最為傳統(tǒng)的超聲成像技術，式時對超聲陣列中不同換能器的發(fā)射進行延時處理形成超聲波束聚焦，焦在目標位置處；然后在接收狀態(tài)下，對超聲換能器所接收到的回聲信時疊加處理而得到目標位置的清晰成像。在線掃描成像中，，通過對不同焦能夠得到不同位置的清晰成像，然后將這些不同位置的清晰成像結果合起來就能得到整體的清晰成像。平面波成像技術在發(fā)射模式時換能器發(fā)射平面波，不對發(fā)射的超聲波進行聚焦處理，而在接收回波信號時通加來進行波束合成[8]。合成孔徑成像技術是通過不同孔徑的換能器陣元波對被測物體進行掃描，然后接收來自物體內部各聚焦點的回波信號并以保存，通過對接收陣元所接收到的回波信號進行延時疊加處理來獲得的每個聚焦點的低分辨率成像結果，通過對各聚焦點處的低分辨成像的
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH77

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 吳文燾;蒲杰;呂q

本文編號：2602902