本文關(guān)鍵詞：超聲醫(yī)學(xué)影像的信號(hào)處理，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：圖像質(zhì)量的評(píng)估主要由點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)進(jìn)行,主瓣寬度、旁瓣電平是兩個(gè)最重要的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)中比較核心的部分是波束形成器。波束形成包括發(fā)射波束形成和接收波束形成,直接決定著影像的分辨力。傳統(tǒng)的延時(shí)相加波束形成器雖已由模擬方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字方式,這種簡(jiǎn)單直接的方式卻有固有的缺陷,對(duì)采樣率要求高,存儲(chǔ)空間要求高,從而不能擁有很好的分辨力。在此基礎(chǔ)上做出的波束控制有動(dòng)態(tài)孔徑,即遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)用大孔徑,近場(chǎng)區(qū)用小孔徑,可以使圖像的側(cè)向分辨力比較均勻；幅度變跡,加窗函數(shù),可以有效抑制旁瓣。延時(shí)相加波束形成法不能實(shí)現(xiàn)實(shí)際意義上的發(fā)射接收動(dòng)態(tài)聚焦,本文設(shè)計(jì)了合成孔徑成像方法,合理設(shè)置收發(fā)孔徑(合成聚焦)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收的雙向動(dòng)態(tài)聚焦,指向性好,主瓣窄,抑制旁瓣效果好。仿真圖像表明,合成孔徑成像法比單純的延時(shí)相加法性能要好,至少與延時(shí)相加法相同。合成孔徑法通過(guò)改變發(fā)射接收的子陣組合在波束控制效果與系統(tǒng)復(fù)雜度之間做平衡。本文還設(shè)計(jì)了最小方差波束形成方法,最小方差波束形成是自適應(yīng)波束形成的一種,是對(duì)幅度變跡的一種改進(jìn),對(duì)信號(hào)的加權(quán)不再是單純的窗函數(shù),而是信號(hào)相關(guān)函數(shù)。該方法解決了延時(shí)相加法中主瓣寬度與旁瓣水平的矛盾,使用較小的孔徑,更深的穿透深度,為了獲得更高的幀率還使用了多波束形成技術(shù),而且不會(huì)降低圖像質(zhì)量。該方法在高信噪比時(shí)性能比較好,隨著信噪比的降低性能會(huì)接近延時(shí)相加法,此外,最小方差波束形成需要比延時(shí)相加法更多的計(jì)算量。
【關(guān)鍵詞】：波束形成 動(dòng)態(tài)聚焦 幅度變跡 合成孔徑 幀率 分辨力 最小方差波束形成
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R445.1;TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)超聲成像的研究現(xiàn)狀及面臨的主要問(wèn)題10
• 1.3 超聲系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)10
• 1.4 本文研究的內(nèi)容與意義10-12
• 第二章 醫(yī)學(xué)超聲成像的聲學(xué)基礎(chǔ)12-20
• 2.1 超聲的物理屬性12-13
• 2.1.1 超聲波的特點(diǎn)12
• 2.1.2 超聲波參數(shù)12
• 2.1.3 超聲波的傳播特性12-13
• 2.2 生物組織的超聲特性13
• 2.3 聲場(chǎng)13-15
• 2.4 超聲信號(hào)分析15-16
• 2.5 空間分辨力和對(duì)比分辨力16-17
• 2.6 與物理媒介的相互作用17-20
• 第三章 醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)20-40
• 3.1 超聲成像系統(tǒng)20-21
• 3.2 影響圖像質(zhì)量的因素21-22
• 3.3 成像模式22
• 3.4 接收通道22-23
• 3.5 換能器的陣列特性23-24
• 3.6 波束控制24-32
• 3.6.1 聚焦與偏轉(zhuǎn)25-27
• 3.6.2 幅度變跡27-30
• 3.6.3 成像仿真30-32
• 3.7 數(shù)字波束形成器32-37
• 3.7.1 直接延時(shí)相加波束形成33-34
• 3.7.2 插值波束形成34-35
• 3.7.3 帶通時(shí)域波束形成35
• 3.7.4 頻域波束形成35-36
• 3.7.5 基于分?jǐn)?shù)延時(shí)(FD)的插值波束形成36-37
• 3.8 小結(jié)37-40
• 第四章 合成孔徑超聲波束形成設(shè)計(jì)40-48
• 4.1 合成孔徑系統(tǒng)簡(jiǎn)介40
• 4.2 合成孔徑聚焦(SAF)40-42
• 4.3 多陣元合成孔徑聚焦(MSAF)42-43
• 4.4 合成接收孔徑(SRA)43-44
• 4.5 合成發(fā)射孔徑(STA)44-46
• 4.6 仿真與小結(jié)46-48
• 第五章 最小方差波束形成48-60
• 5.1 最小方差(MV)波束形成法簡(jiǎn)介48-49
• 5.2 最小方差(MV)波束形成算法49-52
• 5.3 最小方差波束形成的仿真與比較分析52-59
• 5.3.1 仿真與比較53-57
• 5.3.2 仿真結(jié)果分析57-59
• 5.4 小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 研究生期間公開(kāi)發(fā)表的論文68

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本文編號(hào)：270021