【摘要】：醫(yī)學(xué)超聲成像方便快捷,對人體沒有輻射損傷,成為醫(yī)學(xué)影像檢查的重要工具。傳統(tǒng)超聲線掃描成像模式由于需要多次發(fā)射聚焦,成像幀率低,不能滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在瞬時彈性成像、腦功能成像等領(lǐng)域?qū)Τ上袼俣鹊囊�。平面波成像是高幀率成像的理想方�?但是由于缺少發(fā)射聚焦,成像質(zhì)量較差。相干平面波復(fù)合(Coherent plane wave compounding,CPWC)將不同發(fā)射角度的平面波成像結(jié)果進(jìn)行疊加,從而提高了平面波成像的質(zhì)量。但是傳統(tǒng)的CPWC成像方法只是將不同發(fā)射角度平面波的回波信號直接相加,忽略了回波信號之間的相關(guān)性。因此,可以將自適應(yīng)加權(quán)技術(shù),例如相干系數(shù)(coherence factor,CF)加權(quán)運(yùn)用在平面波復(fù)合成像的過程中,通過對成像結(jié)果的自適應(yīng)加權(quán)實現(xiàn)成像質(zhì)量的提升。本文根據(jù)平面波復(fù)合成像的特點,提出了兩種自適應(yīng)加權(quán)系數(shù):短階相干系數(shù)(Short-lag Coherent Factor,SLCF)和過零點系數(shù)(Zero-crossing Factor,ZF)。SLCF是對CF的一種改進(jìn),它根據(jù)角度相干性的特點,設(shè)置角度差異參數(shù)來確定相干系數(shù)的階數(shù),根據(jù)角度差異較小的平面波輸出結(jié)果進(jìn)行計算;ZF則是根據(jù)相鄰兩個發(fā)射角度平面波的成像結(jié)果的極性變化來計算,能夠更準(zhǔn)確地反映出背景組織之間的相干性。本文對所提出的兩個系數(shù)進(jìn)行仿真和實驗成像,成像數(shù)據(jù)來自網(wǎng)上公開的數(shù)據(jù)集。成像結(jié)果表明,SLCF加權(quán)算法相對于傳統(tǒng)的CPWC成像算法,可以改善成像的橫向分辨率和對比度。相對CF加權(quán)算法,SLCF可以提高對比度和背景成像質(zhì)量,而且運(yùn)算量更低;ZF加權(quán)的平面波復(fù)合成像算法能提升CPWC的對比度和分辨率。和CF加權(quán)算法相比,ZF加權(quán)能夠保持良好的背景散斑模式,提高成像的對比度和背景信噪比,改善成像質(zhì)量。本文提出的兩種自適應(yīng)加權(quán)系數(shù)采用較少的計算量,提升了平面波復(fù)合成像的質(zhì)量,對于超聲的臨床診斷具有一定的應(yīng)用價值。
【圖文】：

圖 1. 1 超聲在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用Fig 1.1 The application of medical ultrasound聲成像的發(fā)展與原理超聲成像的發(fā)展 年法國物理學(xué)家 Curie 兄弟發(fā)現(xiàn)了壓電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是理論基礎(chǔ)。超聲換能器能夠發(fā)射和接收超聲波，這是超聲成像提，因此這一年是超聲成像技術(shù)的起源之年。1912 年泰坦尼克們開始關(guān)注水下回聲定位與探測技術(shù)。1917 年，，C.Chilowsky 和管放大器，基于換能器的壓電效應(yīng)使用超聲進(jìn)行了水下探測，聲定位�；诖�，1921 年聲吶技術(shù)出現(xiàn)，并且成功用于潛水艇 年，超聲開始用于工業(yè)探傷，比如探測金屬材料中是否存在探傷的超聲波長在毫米級，工作頻率達(dá)到了兆赫茲，這樣高頻好，而強(qiáng)指向性正是超聲在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)[7]。此后

M 型超聲成像同時使用，主要用于對心血管疾病的檢查器官的運(yùn)動速度等參數(shù)[8]。0 年代以來，隨著信號處理技術(shù)和換能器技術(shù)的不斷發(fā)展學(xué)者們廣泛的關(guān)注和研究，并取得了很大的進(jìn)展[10-14]。官的立體結(jié)構(gòu)信息，并且可以對生物器官的參數(shù)進(jìn)行精醫(yī)生可以直觀的得到組織器官的位置、形狀等三維信息要的時間，提高診斷的準(zhǔn)確性[15]。早期的 3D 超聲成像是到的，重建出一副立體圖像需要很長的時間，因此成像面陣超聲探頭的出現(xiàn)很大地提升了 3D 超聲成像的速度，的水平。4D 超聲成像指的就是實時 3D 超聲成像，用于有較高的臨床應(yīng)用價值[8]。成像技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，從功能上看，一般可分為結(jié)構(gòu)成成像是指通過超聲回波信號的幅度信息來反映人體組織成像主要是利用多普勒原理獲取目標(biāo)的運(yùn)動速度信息。圖見應(yīng)用[16]。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R445.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2702566