全阵列接收远聚焦超声成像算法研究及在线成像平台设计

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医学超声成像由于其无痛苦、无创伤和无辐射等特点,被广泛应用于人体组织检查。在医学超声成像方式中,传统聚焦成像由于只采用了发射定点聚焦,使获得的图像只在焦点附近处有较好的分辨率。合成孔径成像能实现统一较好的分辨率,但由于发射功率低,对于高衰减高噪声的成像区域,成像结果有着很低的信噪比。平面波成像采用所有阵元并行发射的方式提高了发射功率,且实现了极高的成像帧率,但平面波成像没有采用发射聚焦,因此图像的分辨率较低。基于像素聚焦成像结合了传统聚焦和合成孔径的思想,将每一子阵列发射的超声聚焦点看作虚拟源,对于每一成像点所在的发射场产生的回波信号进行叠加,实现了发射和接收双向聚焦,提高了发射功率,同时也保持好的分辨率,因此具有较好的研究价值。本文基于像素聚焦成像的成像方式,研究提高成像质量的方法,并使用仿真和实验验证方法的性能,本文的主要内容包括:1、在基于合成孔径的双向像素聚焦(SA-Bi PBF)成像的基础上提出了基于像素的全阵列接收远聚焦(full aperture received far-focused pixel-based,Fr FPB)成像,提高了成像的分辨率。2、过零点(zero-crossing point,ZP)系数具有反映信号特征和变化的能力,本文将ZP引入到Wiener滤波器中,提出了基于过零点系数调节的维纳(adjustable zero-cross factor scaled Wiener,AZFs W)滤波器来加权Fr FPB,以提高图像的对比度。在AZFs W中,根据回波信号序列的极性计算过零点系数,并引入可调系数?来控制灵敏度。3、另外,本文设计了一套基于网络化的超声在线成像平台,用户在平台上传满足一定数据格式的超声数据,即可进行不同算法的在线成像。用户可在平台上分享自己的超声数据,也可以浏览下载其他用户分享的超声数据。
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