內(nèi)鏡超聲相控陣成像算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、超聲內(nèi)鏡將微型超聲探頭置于電子內(nèi)鏡前端送入人體,既能通過電子內(nèi)鏡觀察到消化道組織表面的形態(tài),也能通過超聲掃描觀察到組織的內(nèi)部斷層信息,從而發(fā)現(xiàn)人體組織的早期病變部位,是目前人體內(nèi)臟器官病變部位檢查的最有效方法之一。
  本文針對機械環(huán)掃內(nèi)鏡系統(tǒng)成像分辨率低以及其掃描方向與電子內(nèi)鏡觀察方向不一致,不適用于穿刺等臨床治療等缺點,提出了基于相控陣換能器探頭的內(nèi)鏡超聲相控陣成像技術(shù)。利用相控陣探頭的電子聲束聚焦與掃描,實現(xiàn)人體組織的快速掃

2、描,并利用合成孔徑的相干樣點疊加思想以及編碼激勵技術(shù),增強了內(nèi)鏡超聲圖像的分辨率與信噪比。最后針對合成孔徑技術(shù)對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力要求高的問題,通過GPU并行處理技術(shù),實現(xiàn)了算法的硬件加速。
  本文的主要工作有:
  1)研究陣列換能器參數(shù):陣元數(shù)、陣元間隔、陣元尺寸、換能器頻率、偏轉(zhuǎn)角等對超聲聲束控制特性以及偏轉(zhuǎn)方向上聲壓的影響,并在此基礎(chǔ)上提出了一種優(yōu)化換能器參數(shù)設(shè)計的方法。
  2)提出了基于多陣元換能器的內(nèi)鏡

3、超聲相控陣成像算法(PAI)。使用合成孔徑的相干疊加思想處理掃描線數(shù)據(jù),實現(xiàn)發(fā)射和接收的動態(tài)聚焦,提高了系統(tǒng)的分辨率。
  3)提出一種基于Chirp編碼的內(nèi)鏡超聲相控陣成像技術(shù)(CPAI),解調(diào)后的掃描線數(shù)據(jù)使用PAI算法進行合成孔徑處理,從而進一步提高算法的魯棒性以及系統(tǒng)的信噪比。
  4)提出了一種基于GPU的CUDA編程平臺和MATLAB平臺混合使用的軟件架構(gòu),實現(xiàn)了算法的硬件加速。
  5)利用孔徑大小為2.

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