超声成像实验系统软硬件设计与自适应算法研究
发布时间：2021-08-13 16:49
超声成像技术是医学影像诊断设备主流的研究方向之一,因其操作方便、可实时监测等优点,受到医疗机构广泛的关注。近些年来,随着科学技术的不断发展,诸多科研人员开始拓展新的超声成像应用领域和进一步提高超声成像质量。因此,为了获取更多的超声成像原始数据,国内外诸多科研团队开始研发具备研究功能的超声成像实验系统。首先介绍实验室团队设计的多通道超声成像实验系统的基本结构,并着重阐述本文所完成的控制程序设计、程序仿真以及成像结果验证等内容。实验系统可自定义实现不同的超声成像方式,从而获得所需的超声成像原始数据,同时具备成像方式自定义性、超声通道可扩展性等优点,为以后超声成像算法的研究打下基础。其次设计了一套超声聚焦参数生成与复合成像软件系统,并且配合上述实验系统,通过设定超声成像相关参数,实现各种聚焦成像方式以及后期的超声成像显示。此外,软件系统不仅可以配合本文设计的实验系统进行多功能的超声成像,亦可以适用于其他研究型的实验系统实现超声成像的显示。最后提出一种应用于远聚焦超声成像的自适应加权算法,以实现高质量的超声成像。为此,我们先提出了一种可调节的广义相干系数（adjustable Generali...
【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】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多通道超声成像实验系统结构框架
合肥工业大学硕士学位论文10自动成像显示、参数调节等诸多功能，详细内容设计见第三章。四、电源供电部分；电源供电是整个成像系统工作动力的基础，根据专用芯片以及电路设计所需，通过直流电压源为本系统提供±60V、±5V和11V的直流电压和5A的供电电流。此外，利用AMS1117系列芯片，经过分压后提供3.3V、1.8V、2.5V、1.5V和1.2V等直流电压为系统专用芯片供电。五、超声探头；此部分为国产128阵元阵列的线性超声凸探头，其阵元间距为0.3mm，超声波发射的中心频率为5MHz，可满足超声成像系统的超声波发射与通道回波信号接收的功能。图2.2和图2.3分别为超声收发部分独立子模块的实物图与多通道超声成像实验系统实物图，独立子模块主要芯片的电路原理图设计见附录所示。图2.2独立子模块实物图Fig2.2Physicaldiagramofindependentsubmodules图2.3多通道超声成像实验系统实物图Fig2.3Physicaldiagramofmulti-channelultrasoundimagingexperimentalsystem
合肥工业大学硕士学位论文10自动成像显示、参数调节等诸多功能，详细内容设计见第三章。四、电源供电部分；电源供电是整个成像系统工作动力的基础，根据专用芯片以及电路设计所需，通过直流电压源为本系统提供±60V、±5V和11V的直流电压和5A的供电电流。此外，利用AMS1117系列芯片，经过分压后提供3.3V、1.8V、2.5V、1.5V和1.2V等直流电压为系统专用芯片供电。五、超声探头；此部分为国产128阵元阵列的线性超声凸探头，其阵元间距为0.3mm，超声波发射的中心频率为5MHz，可满足超声成像系统的超声波发射与通道回波信号接收的功能。图2.2和图2.3分别为超声收发部分独立子模块的实物图与多通道超声成像实验系统实物图，独立子模块主要芯片的电路原理图设计见附录所示。图2.2独立子模块实物图Fig2.2Physicaldiagramofindependentsubmodules图2.3多通道超声成像实验系统实物图Fig2.3Physicaldiagramofmulti-channelultrasoundimagingexperimentalsystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]短阶相干系数加权的平面波复合成像算法[J]. 郑驰超,张路南,王浩,彭虎. 电子与信息学报. 2018(12)
[2]特征空间最小方差波束形成与相关系数特征值加权相融合的超声成像算法[J]. 郑驰超,彭虎. 声学学报. 2016(01)
[3]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)
[4]超声成像中基于特征空间的前后向最小方差波束形成[J]. 王平,许琴,范文政,高阳,何为,陈民铀. 声学学报. 2013(01)
[5]超声技术在临床的应用及展望[J]. 周源. 医疗设备信息. 2006(05)
[6]医学超声影像技术的发展创新[J]. 李朝伟,李晓东,张良才. 中国医学装备. 2005(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
[2]基于非衍射波和合成孔径的三维超声成像[D]. 韩志会.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]超声成像实验系统及成像算法研究[D]. 王浩.合肥工业大学 2019
[2]医学超声成像延迟叠加和合成孔径算法的软硬件加速[D]. 周顺风.华南理工大学 2018
[3]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
[4]超声合成孔径自适应成像算法研究[D]. 查全超.合肥工业大学 2018
[5]基于ZYNQ的掌上超声成像系统前端设计与实现[D]. 崔一鸣.哈尔滨工业大学 2017
[6]彩色多普勒血流成像中流速估计模块设计与实现[D]. 熊秀娟.西南科技大学 2015
[7]超声成像中波束形成算法研究[D]. 许琴.重庆大学 2012
[8]医用B型超声成像前端系统的研究[D]. 齐雁.中南大学 2010
本文编号：3340793
【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】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多通道超声成像实验系统结构框架
合肥工业大学硕士学位论文10自动成像显示、参数调节等诸多功能，详细内容设计见第三章。四、电源供电部分；电源供电是整个成像系统工作动力的基础，根据专用芯片以及电路设计所需，通过直流电压源为本系统提供±60V、±5V和11V的直流电压和5A的供电电流。此外，利用AMS1117系列芯片，经过分压后提供3.3V、1.8V、2.5V、1.5V和1.2V等直流电压为系统专用芯片供电。五、超声探头；此部分为国产128阵元阵列的线性超声凸探头，其阵元间距为0.3mm，超声波发射的中心频率为5MHz，可满足超声成像系统的超声波发射与通道回波信号接收的功能。图2.2和图2.3分别为超声收发部分独立子模块的实物图与多通道超声成像实验系统实物图，独立子模块主要芯片的电路原理图设计见附录所示。图2.2独立子模块实物图Fig2.2Physicaldiagramofindependentsubmodules图2.3多通道超声成像实验系统实物图Fig2.3Physicaldiagramofmulti-channelultrasoundimagingexperimentalsystem
合肥工业大学硕士学位论文10自动成像显示、参数调节等诸多功能，详细内容设计见第三章。四、电源供电部分；电源供电是整个成像系统工作动力的基础，根据专用芯片以及电路设计所需，通过直流电压源为本系统提供±60V、±5V和11V的直流电压和5A的供电电流。此外，利用AMS1117系列芯片，经过分压后提供3.3V、1.8V、2.5V、1.5V和1.2V等直流电压为系统专用芯片供电。五、超声探头；此部分为国产128阵元阵列的线性超声凸探头，其阵元间距为0.3mm，超声波发射的中心频率为5MHz，可满足超声成像系统的超声波发射与通道回波信号接收的功能。图2.2和图2.3分别为超声收发部分独立子模块的实物图与多通道超声成像实验系统实物图，独立子模块主要芯片的电路原理图设计见附录所示。图2.2独立子模块实物图Fig2.2Physicaldiagramofindependentsubmodules图2.3多通道超声成像实验系统实物图Fig2.3Physicaldiagramofmulti-channelultrasoundimagingexperimentalsystem
【参考文献】：
期刊论文
[1]短阶相干系数加权的平面波复合成像算法[J]. 郑驰超,张路南,王浩,彭虎. 电子与信息学报. 2018(12)
[2]特征空间最小方差波束形成与相关系数特征值加权相融合的超声成像算法[J]. 郑驰超,彭虎. 声学学报. 2016(01)
[3]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)
[4]超声成像中基于特征空间的前后向最小方差波束形成[J]. 王平,许琴,范文政,高阳,何为,陈民铀. 声学学报. 2013(01)
[5]超声技术在临床的应用及展望[J]. 周源. 医疗设备信息. 2006(05)
[6]医学超声影像技术的发展创新[J]. 李朝伟,李晓东,张良才. 中国医学装备. 2005(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
[2]基于非衍射波和合成孔径的三维超声成像[D]. 韩志会.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]超声成像实验系统及成像算法研究[D]. 王浩.合肥工业大学 2019
[2]医学超声成像延迟叠加和合成孔径算法的软硬件加速[D]. 周顺风.华南理工大学 2018
[3]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
[4]超声合成孔径自适应成像算法研究[D]. 查全超.合肥工业大学 2018
[5]基于ZYNQ的掌上超声成像系统前端设计与实现[D]. 崔一鸣.哈尔滨工业大学 2017
[6]彩色多普勒血流成像中流速估计模块设计与实现[D]. 熊秀娟.西南科技大学 2015
[7]超声成像中波束形成算法研究[D]. 许琴.重庆大学 2012
[8]医用B型超声成像前端系统的研究[D]. 齐雁.中南大学 2010
本文编号：3340793
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3340793.html
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