超声成像实验系统及成像算法研究

发布时间：2020-12-28 19:38

　　在疾病的诊断和治疗过程中,超声成像设备能够实时、无创、高效地帮助患者检测出病理所在。超声技术不断发展,更高集成度、功能多样化以及成像优化的超声设备越来越多地进入医疗市场。为提高超声成像质量,超声成像算法的研究在不断进行。由于缺乏对超声成像设备预波束形成数据的获取,新的超声成像算法的研究也受到阻碍。为满足这一要求,本文开发了一个32通道的超声成像实验系统,本系统能够采集预波束形成的数据并存储。本系统主要包括四个部分:1)超声探头,含有发射超声波和接收超声回波的通道阵元;2)4个超声数据采集板,每个采集板负责接收8个通道的超声成像数据,并存储在板上存储器中;3)1个超声控制板,负责与4个超声数据采集板和超声操作软件的通信,同时负责从采集板中接收数据并发送到超声操作软件中;4)超声操作软件,负责发送指令和超声数据的接收与存储。本系统中,超声数据采集板以Xilinx的Spartan-6系列FPGA芯片为控制核心,以MAX2082芯片作为超声收发器,以DDR3作为存储器,超声控制板以Xilinx的Spartan-3E系列FPGA芯片为控制核心,以CY7C68013A芯片作为USB2.0芯片来与超... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超声成像实验系统的结构示意图

图 2. 2 超声成像实验系统整体方案Fig 2.2 Overall plan of the ultrasound imaging experiment system 本章小结本章对整个超声成像实验系统的整体结构进行介绍，然后对系统各个部模块分别介绍它们的关系和作用。最后确定整个超声成像实验系统的设确定各个核心芯片的型号，同时对所设计的方案提出潜在的问题和建议

第三章 实验系统的超声收发部分成像实验系统超声采集子板部分为 4 个采集子板，每个采集子板能独立地，实现超声脉冲的发射和回波信号的接收，然后会将所接收超声数据存DR3 存储器中，等待命令进行超声数据的传输。下面将对成像实验系统超声部分的整体设计及各个模块设计逐一地介绍。.1 实验系统的超声收发部分电路设计如图 3.1 所示为成像实验系统超声收发部分的电路结构图，其中核心控制为 FPGA 芯片，为 Spartan-6 系列的 xc6slx16 芯片，FPGA 芯片与超声收发ax2082 相连接，两者之间通过 LVDS(Low-Voltage Differential Signaling )方式进行传输，FPGA 芯片与 DDR3 存储器连接，DDR3 芯片型号为 MT41J128M16H87E。此外，FPGA 芯片有一部分引脚引出作为通信管脚，来与系统控制部分通信。电源为外部输入源，给所有芯片提供其所需电压。

【参考文献】：
期刊论文
[1]面向血管内脂质斑块检测的超声-OCT成像系统[J]. 徐勇,汪毅,邱建榕,沈毅,肖禹泽,陈晓冬.  激光与光电子学进展. 2018(08)
[2]一种超高频血管内超声成像系统设计与实现[J]. 刘宝强,邱维宝,王祖麟,郑海荣.  压电与声光. 2015(04)
[3]应用于超声成像的数据采集系统设计[J]. 卢昊,彭虎.  北京生物医学工程. 2011 (04)
[4]数字化超声波诊断在临床上的应用[J]. 赵琦.  中外医疗. 2010(02)

博士论文
[1]医学超声成像中的编码激励技术及其性能优化的研究[D]. 傅娟.华南理工大学 2014

硕士论文
[1]基于自适应加权系数的相干平面波复合成像算法研究[D]. 张路南.合肥工业大学 2018
[2]基于ZYNQ的无线超声数据传输及显示系统的实现[D]. 郭威.哈尔滨工业大学 2017



本文编号：2944292