濾波平均反投影迭代重建算法以及流體光聲圖像測速技術探索.pdf

1、光聲成像技術是近十幾年來逐步發(fā)展成熟的一項醫(yī)學成像技術。該技術以脈沖激光作為激勵源，以激發(fā)的超聲信號作為信息載體，能夠通過對超聲信號的采集，重建出組織的光吸收分布信息。該技術融合了純光學成像技術的高對比度和純聲學成像的高分辨率的優(yōu)點，為研究生物組織的結構和功能信息等提供了重要手段。該技術在生物醫(yī)學領域具有廣闊的應用前景，已逐漸成為國際醫(yī)學影像技術領域的研究熱點。
　　 成像重建算法是光聲成像技術的重要組成部分，對于不同的信號采集

2、方式應該有其對應的成像重建算法。成像算法的精確性和便捷性是成像技術追求的目標。目前在寬視場光聲成像領域，濾波反投影重建算法深受大家青睞，特別在數(shù)據(jù)完備的情況下，利用濾波反投影重建算法能夠重建出信噪比較好的光聲圖像。然而在多數(shù)實際應用中需要進行有限角度掃描，一個典型的例子就是利用光聲成像技術對早期乳腺癌進行檢測。在有限角度掃描的情況下，迭代重建算法能夠克服數(shù)據(jù)不完全所引起的偽影，因此能夠很好地提高圖像信噪比，重建出較理想的光聲圖像，然而迭

3、代算法需要對每一條掃描弧線進行多次迭代，相對于濾波反投影算法，迭代算法會大大增加計算時間，不利于該算法在臨床中的推廣應用。在本文的第二部分，提出濾波平均反投影算法，并用其投影重建的結果作為迭代的初始條件，從而大大減少了迭代的次數(shù)，縮短了迭代計算的時間。使得線性陣列探測器在有限角度掃面方面更具有優(yōu)勢。
　　 近幾年來隨著多元技術的成熟，實時快速光聲成像技術也得到不斷發(fā)展。本文借助并行信號采集系統(tǒng)，對線性陣列探測器64個通道的信號進

4、行并行采集和傳輸，實現(xiàn)了線性陣列探測器的快速光聲成像，達到對移動物體的實時監(jiān)測。通過對流場中移動的標記物進行實時成像，進而實現(xiàn)了流場的流動顯示。重建的光聲圖像是以時間為序列的一系列光聲圖像。這些圖像記錄了不同時刻視場中的變化信息。通過測量每一幅圖像中移動粒子的位置變化信息，就能夠做到對移動粒子進行測速的目的，進而提出圖像測速的概念。本文首次將圖像測速引入光聲成像領域，拓展了快速光聲成像技術的應用領域。
　　 由于光聲圖像測速技術