本文關(guān)鍵詞：平面波超聲成像中波束形成算法研究

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【摘要】：平面波成像具有較高的時(shí)間分辨率,是超高速超聲成像中最常用的成像模式,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于瞬態(tài)彈性檢測等超聲新技術(shù)中。然而由于平面波發(fā)射波束寬,回波信號(hào)信噪比低,成像質(zhì)量差,限制了其進(jìn)一步發(fā)展。波束形成是超聲成像系統(tǒng)中關(guān)鍵的部件,直接決定了系統(tǒng)的成像質(zhì)量,因此研究波束形成算法對(duì)改進(jìn)平面波成像質(zhì)量具有重要的意義。首先,本文對(duì)超聲成像的基本理論、波束控制以及延時(shí)疊加算法做了詳細(xì)的介紹和分析,并通過點(diǎn)散射目標(biāo)仿真說明了傳統(tǒng)波束形成方法不能同時(shí)提高圖像的分辨率和對(duì)比度。其次,本文研究了超聲成像中最常用的自適應(yīng)波束形成法和空間復(fù)合法,并且針對(duì)兩種方法存在的缺陷提出了兩種改進(jìn)算法：1.提出了特征空間和符號(hào)相干系數(shù)融合的自適應(yīng)波束形成方法,該方法是在特征空間最小方差法的基礎(chǔ)上加以符號(hào)相干系數(shù)進(jìn)行權(quán)值優(yōu)化,可以改進(jìn)特征空間法不能同時(shí)提高對(duì)比度和分辨率的問題。點(diǎn)目標(biāo)仿真和斑目標(biāo)仿真實(shí)驗(yàn)表明：相對(duì)于特征空間自適應(yīng)波束形成方法,本文算法的分辨率提高了42%,對(duì)比度提高了6.7%。2.提出了基于最小方差的空間復(fù)合成像,結(jié)合最小方差的高分辨率和空間復(fù)合成像高對(duì)比,可以在降低復(fù)合次數(shù)的同時(shí)保證較高的成像質(zhì)量,點(diǎn)目標(biāo)和斑目標(biāo)仿真實(shí)驗(yàn)表明：相對(duì)于原算法,本文算法在分辨率上提高了39.4%；在復(fù)合次數(shù)相同時(shí),能得到更高的對(duì)比度,并且在第11次復(fù)合時(shí)的對(duì)比度高于空間復(fù)合成像21次復(fù)合結(jié)果。最后,設(shè)計(jì)了點(diǎn)目標(biāo)仿體和頸動(dòng)脈在體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種算法在實(shí)際超聲成像中的可行性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果一致,證明了兩種算法能用于提高實(shí)際平面波超聲成像質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41;R445.1

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本文編號(hào)：1168566