發(fā)布時間：2017-06-17 02:03

  本文關鍵詞：全數(shù)字B超診斷儀波束合成技術(shù)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：醫(yī)學超聲成像技術(shù)和X射線成像技術(shù)、磁共振成像技術(shù)以及核醫(yī)學成像技術(shù)一起被公認為現(xiàn)今四大醫(yī)學影像技術(shù),成為現(xiàn)今醫(yī)學影像技術(shù)不可或缺的角色。與其他影像技術(shù)相比,超聲成像技術(shù)由于操作簡單、安全、迅速、無痛苦和無計量積累誤差等優(yōu)點受到各界廣泛的關注與應用。波束合成技術(shù)一直是超聲成像系統(tǒng)研究的重點和熱點,直接影響到最后超聲成像的質(zhì)量。為此,研究新型的、高效的、波束合成技術(shù),對提高國內(nèi)醫(yī)學超聲診斷設備的總體質(zhì)量具有十分重要意義。延遲疊加波束合成方法是應用最為廣泛的波束合成方法。但是由于存在波束掃描死區(qū)和逐點聚集所需存儲容量過大等問題限制了超聲成像質(zhì)量的進一步提高,為此本課題做了以下方面的研究:(1)研究了分段發(fā)射與逐點聚集相結(jié)合的技術(shù),實現(xiàn)了在發(fā)射部分采用融合動態(tài)孔徑分段發(fā)射,接收部分采用逐點聚集,提高橫向分辨率。(2)研究了一種融合動態(tài)孔徑技術(shù)的線性掃描方式,通過多次交互式掃描,使得掃描線空間位移量最少,盡可能覆蓋掃描區(qū)域,消除掃描死區(qū)。(3)提出了相鄰位移聚集延時參數(shù)存儲方法,通過研究相對聲差,求出相鄰位置的聚焦延時數(shù)據(jù),通過對相鄰聚集延時參數(shù)的分解壓縮,并在聚集的合成過程中,生成聚焦延時參數(shù),運用此算法降低存儲容量的同時,降低了硬件資源。(4)設計了高速LVDS串行接口,通過外部時鐘芯片保證多通道的AD轉(zhuǎn)換電路的同步采樣。(5)設計了基于FPGA的硬件系統(tǒng),完成了超聲波波束的前端系統(tǒng)設計,實現(xiàn)超聲波束的發(fā)射與接收,為后續(xù)數(shù)據(jù)處理做好準備。(6)搭建了基于FPGA的超聲硬件平臺,完成數(shù)據(jù)采集,通過matlab數(shù)據(jù)分析,對比的圖像成像效果,圖像效果質(zhì)量明顯提高。
【關鍵詞】：數(shù)字B超 動態(tài)孔徑發(fā)射聚焦 逐點動態(tài)聚焦 壓縮存儲
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R445.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究歷史與現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 超聲成像發(fā)展歷史10-11
• 1.2.2 數(shù)字波束合成技術(shù)研究歷史與現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容12-13
• 2 B超波束合成原理及關鍵技術(shù)13-27
• 2.1 超聲波特性13-14
• 2.1.1 超聲波的反射13-14
• 2.1.2 超聲波產(chǎn)生與接收14
• 2.2 延時疊加原理14-17
• 2.3 波束合成技術(shù)17-24
• 2.3.1 聚焦技術(shù)17-19
• 2.3.2 聲場分布計算19-20
• 2.3.3 凸探頭聲束仿真20-22
• 2.3.4 動態(tài)孔徑技術(shù)22-24
• 2.4 超聲圖像質(zhì)量評價標準24-25
• 2.4.1 縱向分辨率24
• 2.4.2 橫向分辨率24-25
• 2.5 超聲圖像仿真25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 超聲硬件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)27-39
• 3.1 基于FPGA的總體系統(tǒng)框架設計27-28
• 3.2 超聲收發(fā)電路28-37
• 3.2.1 高壓脈沖發(fā)射電路28-29
• 3.2.2 高壓模擬開關電路29-32
• 3.2.3 收發(fā)隔離選通電路32-33
• 3.2.4 高速AD轉(zhuǎn)換部分33-35
• 3.2.5 高速LVDS串行接口35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-39
• 4 波束合成器的FPGA實現(xiàn)39-55
• 4.1 基于FPAG的波束合成設計系統(tǒng)39-40
• 4.2 發(fā)射聚焦、動態(tài)孔徑的實現(xiàn)40-45
• 4.2.1 發(fā)射脈沖寬度和發(fā)射脈沖周期分析41
• 4.2.2 片內(nèi)PLL生成系統(tǒng)時鐘41-42
• 4.2.3 上下互鎖模塊實現(xiàn)42
• 4.2.4 聚焦控制和動態(tài)孔徑42-43
• 4.2.5 掃查方式控制43-44
• 4.2.6 陣元片選軟件的實現(xiàn)44-45
• 4.3 接收聚集子系統(tǒng)45-54
• 4.3.1 逐點聚焦延時參數(shù)的計算45-47
• 4.3.2 聚焦延時參數(shù)量化存儲47-48
• 4.3.3 相鄰位移聚集延時參數(shù)生成48-51
• 4.3.4 基于FPGA相鄰位移聚焦延時參數(shù)壓縮算法的實現(xiàn)51-53
• 4.3.5 改進壓縮存儲算法的結(jié)果討論53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 5 實驗平臺的搭建與結(jié)果驗證55-61
• 5.1 電路測試及結(jié)果驗證55-57
• 5.1.1 發(fā)射電路測試55-56
• 5.1.2 隔離電路測試56-57
• 5.2 搭建實驗測試平臺57-59
• 5.2.1 探頭型號選擇57
• 5.2.2 電路板展示57-58
• 5.2.3 采集數(shù)據(jù)分析58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 6 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61-62
• 6.2 展望62-63
• 致謝63-65
• 參考文獻65-67
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的研究成果67

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1 劉明強,符影杰,宋長進,錢X;帶USB接口的B超診斷儀的設計與實現(xiàn)[J];儀器儀表用戶;2005年02期

2 王麗敏;;孕情普查中B超診斷儀的使用方法及注意事項[J];中國民康醫(yī)學;2006年06期

3 李順實;;孕情普查中使用B超診斷儀的幾點注意事項[J];中國民康醫(yī)學;2008年06期

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5 孫同,王維興;眼科用高頻率B超診斷儀的臨床應用[J];中國超聲醫(yī)學雜志;1990年04期

6 陳能;東芝SAL-32B型B超診斷儀電源維修一例[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2005年01期

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1 朱桂林;全數(shù)字B超診斷儀波束合成技術(shù)的研究[D];重慶理工大學;2016年

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本文編號：457023