基于GPU的多算子自适应医学超声成像算法研究

发布时间：2024-05-19 13:43

　　医学超声成像作为一门被广泛使用的影像诊断技术,其成像性能的提升受到了广泛关注,但目前成像质量与成像速度的相互制衡仍然是阻碍医学超声成像技术进一步发展和运用的关键问题。最小方差波束形成算法是一种具有很大提升潜力的基础自适应成像算法,一方面,很多学者对其进行了相关的改进研究,但鲜少有对其进行比较全面的综合性提升研究;另一方面,自适应波束形成算法因其高计算复杂度而难以实现实时性,这阻碍了其在实际临床诊断中的应用。本文针对自适应医学超声成像算法展开相应的研究,通过算子优化及GPU并行加速实现了成像质量和成像速度的同时提升。本文根据其原理流程提出一个提升算法成像质量的算法研究框架,将多算子优化的思想引入自适应医学超声成像算法的研究中,通过算子的针对性优化对自适应波束形成算法进行多方面的改进,从而获得一个成像质量得到极大提升的多算子自适应成像算法。同时,本文基于GPU实现了自适应成像算法中像素估计的粗粒度并行及数据计算的细粒度并行,为此类算法的实现提供一个并行加速框架,以帮助其实现成像计算的实时性。为了验证本文提出的多算子自适应成像算法及GPU并行加速框架的有效性,本文设计了相应的仿真实验对成像相...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1医学超声成像分类B型超声成像技术是一种典型的结构成像技术，它在超声波穿透生物器官组织之后，

图1-1医学超声成像分类声成像技术是一种典型的结构成像技术，它在超声波穿透生物器官织因声特性阻抗差异而产生的回波信号进行信息处理，即根据组处反射波的幅度，通过亮度调制的方式将组织断层面上的超声信示出来，从而得到反映了组织生理结构信息的组织横截面灰度图脏、肝脏、肾脏、胆囊、乳腺....

图1-2B型超声成像流程

图1-1医学超声成像分类B型超声成像技术是一种典型的结构成像技术，它在超声波穿透生物器官组织之后，利用不同组织因声特性阻抗差异而产生的回波信号进行信息处理，即根据组织内背向散射波和界面处反射波的幅度，通过亮度调制的方式将组织断层面上的超声信息以二维分布的形式显示出来，从而得....

图1-3DAS与MV算法成像对比

图1-3DAS与MV算法成像对比应波束形成算法，合成孔径算法也是一类被研究得比较多的算法一开始是在雷达成像的领域中进行应用的，1967年，M人在其申请的“合成孔径超声成像系统”专利中将合成孔径提升超声成像的分辨率[15]。1992年，Donnell和Thomas....

图2-1超声信号模型

图2-1超声信号模型考虑一个由M个间距相等的阵元组成的一维阵列探头（线性阵列传感器），用表示接收到的回波信号矩阵，因为回波信号到接收阵元的距离是不一样的，我们需要根据发射阵元、接收阵元及成像目标点的位置来计算延迟信息，从而提取到目标点的聚焦回波信号，其数学表达....

本文编号：3978122