基于压缩感知的超声成像系统的设计与实现

发布时间：2017-12-17 12:20

  本文关键词：基于压缩感知的超声成像系统的设计与实现

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【摘要】：鬼成像技术又叫做量子成像,是一种新型的成像方式,它的结构简单,抗干扰能力强,分辨率比较高。鬼成像技术的一般原理是将同一个光源发射的光分成两束光,一路照射到目标物体后被一个没有空间分辨率的探测器接收;另一路直接照射到高分辨率相机上,然后对两路的探测数据进行相关运算就可以获得图像。为了得到最够清晰的图像,需要进行多次采样,从而导致采样的数据量过大。将压缩感知理论应用到鬼成像技术中,在有效的减少数据的采集量的同时还能保证图像的成像质量。因此,鬼成像技术结合压缩感知理论,就使得鬼成像技术分辨率高的优点更加显著。鉴于鬼成像技术的诸多优点,有人把鬼成像技术的原理和压缩感知理论应用到超声波成像领域中,提出了基于压缩感知的超声波成像理论,并对该理论做了一些证明和仿真,取得了不错的效果。为了对这个理论进行实际的实现,本文对单像素相机技术、鬼成像技术、压缩感知理论和一些声学常识进行了一定的拓展,对基于压缩感知的超声成像理论做了简要的分析,设计了一套通过对超声波发射信号进行开关阵列调制的超声成像系统,由此确定了系统的总体架构,并对系统中所涉及到的一些技术和器件进行了阐述。设计中利用具有压电效应的压电陶瓷制作了超声波开关调制阵列,并且由信号发生器,运算放大器,模拟开关阵列,模数转换器,FPGA,USB3.0,单片机等构建了信号的收发电路,从而形成了一套基于压电陶瓷的超声成像系统。系统实现了超声波的开关调制发射和信号的单点采集和传输。最后通过仿真实验和水下实验对系统的功能做了验证。结果证明,系统实现了由上位机控制的超声波的开关调制发射和超声波信号的单点采集与数据保存。通过水下实验,得到了相应的图像。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.41;TB559

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李攀;黄黎青;宋允东;;基于掩膜预处理的稀疏表示和压缩感知图像重建[J];电子测量技术;2015年08期

2 李龙珍;姚旭日;刘雪峰;俞文凯;翟光杰;;基于压缩感知超分辨鬼成像[J];物理学报;2014年22期

3 乔立岩;吴江伟;徐红伟;;数据采集卡USB2.0接口设计[J];电子测量技术;2010年01期

4 李向阳;刘晓晖;邹显炳;;耦合谐振带通滤波器带外特征及应用[J];现代电子技术;2009年24期

5 李琳;;单片高频函数发生器MAX038及其应用[J];现代电子技术;2007年13期

6 许文先;余学才;吴云峰;;模拟开关矩阵MT8808的性能及其应用[J];微处理机;2007年01期

7 孙浩;;基于可编程逻辑器件(FPGA)的应用[J];仪表技术;2006年06期

8 戴绍港;胡雯;;AD9218及其在通信与雷达系统中的应用研究[J];电子器件;2006年04期

9 姚立强;刘收;王益红;陈志同;;便携式压电微型泵驱动电源的研制[J];压电与声光;2006年03期

10 ;NI推出8款全新USB2.0高速数据采集设备[J];电子测试;2005年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘吉英;压缩感知理论及在成像中的应用[D];国防科学技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 李鸣谦;基于压缩感知的超声成像系统初探[D];中国科学院国家空间科学中心;2016年

2 沈立军;超声相控阵收发电路设计与关键技术研究[D];南京航空航天大学;2014年

3 王雪;基于CDC技术的ECT数据采集系统[D];沈阳工业大学;2012年

4 潘博文;集总参数LC滤波器设计与应用研究[D];华中科技大学;2008年

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本文编号：1300094