基于平面波发射的波束合成算法研究

发布时间：2023-05-12 20:47

　　医学超声成像(US),计算机断层扫描(CT),以及核磁共振成像(MRI)三者并列称为临床中最常用的三大医学影像技术。而医学超声成像又由于无辐射,便于携带,实时成像和价格相对低廉等特点而在临床中得到了广泛的应用。在超声成像系统中,波束合成技术对图像质量起到了决定性的作用。目前商业界广泛采用的波束合成方法是基于逐线扫描的延时叠加技术(DAS)融合动态孔径变迹的技术。但是逐线扫查方式严重限制了帧率,在某些帧率要求较高的情景中逐渐变得力不从心。基于平面波发射的扫查方式,是仅仅发射一次平面波去覆盖总个成像区域,可以达到很高的帧率,但是同时伴随而来的问题是成像质量严重下降。为了解决这个问题,引入了相干复合和自适应波束合成两项技术。相干平面波复合是一种在帧率和图像质量之间折衷的技术,使用较少角度个数的平面波成像时,图像质量会随之下降,尤其是对旁瓣伪影的抑制效果会变差。除此之外,还有一类被称为轴瓣的伪影被报道。本文类比孔径域优化图像质量的方法,尝试在相干平面波复合的角度域进行变迹,相干性测量及最优权重向量计算等操作去进一步优化成像质量,以及根据轴瓣的生成机制,尝试抑制甚至消除掉此类伪影。自适应波束合成...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 医学超声成像系统
    1.2 超声成像扫查方式
        1.2.1 传统的逐线扫查方式
        1.2.2 平面波发射的扫查方式
        1.2.3 合成孔径的扫查方式
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本课题研究的目的与意义
    1.5 本论文的研究内容与章节安排
第2章 超声成像系统信号处理概述
    2.1 传统波束合成
        2.1.1 波束控制
        2.1.2 幅度变迹
        2.1.3 动态孔径
    2.2 自适应波束合成
        2.2.1 MV类自适应
        2.2.2 CF类自适应
    2.3 相干平面波复合
    2.4 B超图像重建流程
    2.5 超声成像质量的评估指标
第3章 实验平台
    3.1 仿真工具包及开发平台介绍
        3.1.1 FIELDII仿真工具包
        3.1.2 VERASONICS开发平台
    3.2 数据集的参数设置
    3.3 超声图像质量评估方法
第4章 自适应波束合成
    4.1 自适应波束合成应用到平面波成像的改进
        4.1.1 ESBMV的改进方案
        4.1.2 CF的改进方案
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 ESBMV的改进
        4.2.2 CF的改进
第5章 相干平面波复合
    5.1 相干平面波复合的改进
        5.1.1 针对相干平面波复合的改进方案
        5.1.2 针对轴瓣伪影的抑制方案
    5.2 结果与结论
        5.2.1 角度域优化图像质量
        5.2.2 抑制轴瓣伪影
第6章 总结讨论与展望
    6.1 总结与讨论
        6.1.1 本文的主要工作内容
        6.1.2 本文的创新点
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间所获得的成果



本文编号：3814608