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超声弹性成像零相位估计算法并行化研究

电子科技大学学报 2014年第4期43卷 618-623页

作者：彭博谌勇刘东权四川大学计算机学院成都610065 西南石油大学计算机科学学院成都610500

研究超声弹性成像零相位估计算法的并行化计算问题。针对标准的零相位估计算法不易并行实现的特性,提出零相位估计算法的并行计算框架。首先通过互相关算法计算初步的位移并作为零相位估计算法引导位移,然后再使用二维零相位估计算法计... 详细信息

研究超声弹性成像零相位估计算法的并行化计算问题。针对标准的零相位估计算法不易并行实现的特性,提出零相位估计算法的并行计算框架。首先通过互相关算法计算初步的位移并作为零相位估计算法引导位移,然后再使用二维零相位估计算法计算最终每一个估计点位移。仿真结果显示,该并行计算框架在生成的弹性图像的信噪比和对比度噪声比上能获得与标准方法非常接近的性能评价,同时与标准方法的CPU实现相比,该方法的GPU实现有效地提高了零相位估计算法的计算速度,其加速比可达7倍。研究表明,该算法框架不仅能有效地并行计算,同时能够保证得到高质量的弹性图。

关键词：互相关函数并行计算零相位估计应变估计弹性成像

相干系数与幅度相位估计融合的医学超声成像算法

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第S2期47卷 125-129 148页

作者：刘昊霖易宗锐刘东权四川大学计算机学院四川成都610065

在医学超声成像中,最小方差(MV)自适应波束形成算法虽能有效地提高成像分辨率,但牺牲了成像对比度和算法稳健性。针对此问题,提出一种基于幅度相位估计(APES)并引入相干系数(CF)的自适应波束形成算法。首先通过APES根据接收信号自适应... 详细信息

在医学超声成像中,最小方差(MV)自适应波束形成算法虽能有效地提高成像分辨率,但牺牲了成像对比度和算法稳健性。针对此问题,提出一种基于幅度相位估计(APES)并引入相干系数(CF)的自适应波束形成算法。首先通过APES根据接收信号自适应的计算出初步结果;然后再通过接收信号的相干性计算出相干系数作为加权系数;最后对APES算法计算出的结果进行加权来进一步抑制噪声和干扰,改善成像分辨率和对比度。仿真实验结果表明,该算法在成像分辨率和对比度方面都要优于传统的延时叠加(DAS)法、最小方差法和原始的幅度相位估计法。

关键词：医学超声成像自适应波束形成最小方差幅度相位估计相干系数

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一种超声弹性成像试验数据的快速仿真算法

中国生物医学工程学报 2010年第2期29卷 240-246页

作者：崔少国 LIU Pauls 刘东权四川大学计算机学院四川成都610065 郧阳医学院计算机中心湖北十堰442000 声泰特成都科技有限公司四川成都610041

基于有限元分析和FieldⅡ声场模拟的超声弹性成像试验数据的仿真需要较长时间,本研究基于超声线性系统理论和弹性力学原理,借助数字信号处理与插值技术,提出了一种快速仿真超声弹性成像试验数据的算法。实验结果显示,该算法能仿真不同... 详细信息

基于有限元分析和FieldⅡ声场模拟的超声弹性成像试验数据的仿真需要较长时间,本研究基于超声线性系统理论和弹性力学原理,借助数字信号处理与插值技术,提出了一种快速仿真超声弹性成像试验数据的算法。实验结果显示,该算法能仿真不同组织模型在压缩过程中产生的超声回波数据集,使用标准的弹性成像程序在该仿真的数据集上运行,生成的应变图与预期目标一致;原方法仿真一帧128像素×1 039像素的回波数据需6.3 h,而新算法生成相同的一帧只需要35 s。实验结果证明了该算法的正确性和高效性,可为弹性成像研究所需要的试验数据提供有效仿真手段。

关键词：超声弹性成像仿真应变快速算法

Chirp编码激励在超声弹性成像系统中的应用研究

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中国生物医学工程学报 2011年第4期30卷 514-519页

作者：彭辉刘东权成都信息工程学院软件工程学院成都610000 四川大学计算机学院成都610000

超声弹性成像正在成为一种新的临床诊断工具,然而低质量的应变图像降低了其临床使用价值。为了提高应变图像质量,利用Chirp编码激励可以提高超声回波信噪比,代替传统的短信号,将Chirp编码激励应用到一个实时的超声弹性成像系统上,该系... 详细信息

超声弹性成像正在成为一种新的临床诊断工具,然而低质量的应变图像降低了其临床使用价值。为了提高应变图像质量,利用Chirp编码激励可以提高超声回波信噪比,代替传统的短信号,将Chirp编码激励应用到一个实时的超声弹性成像系统上,该系统采用普遍的商用线阵探头。在一个仿真人体组织的弹性成像模型上,对比和分析了Chirp信号和传统短信号的性能,并测试和分析了位置估计算法、脉冲长度、加窗函数和中心频率等因素对弹性成像系统的影响。实验结果表明Chirp信号使应变图像的弹性信噪比增加了27%,对比噪声比提高了78%。

关键词： Chirp 编码激励弹性成像应变图像

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基于纹理分析的自适应超声影像衰减补偿

四川大学学报（工程科学版） 2011年第3期43卷 139-144页

作者：李晓瑛刘东权四川大学计算机学院

针对人体组织衰减超声波所引起的超声图像整体亮度不均匀、组织结构模糊、难以辨别问题,首次提出一种基于图像纹理分析的自适应超声衰减能量补偿技术。首先描述超声波在软组织传播时能量的衰减模型,并引入组织的声衰减系数以及深度方向... 详细信息

针对人体组织衰减超声波所引起的超声图像整体亮度不均匀、组织结构模糊、难以辨别问题,首次提出一种基于图像纹理分析的自适应超声衰减能量补偿技术。首先描述超声波在软组织传播时能量的衰减模型,并引入组织的声衰减系数以及深度方向衰减能量的补偿量等概念。在介绍2维共生矩阵以及1维和差直方图表示的图像纹理参数后,阐述了准确估计组织声衰减系数及合理补偿超声衰减能量的基本原理。最后,通过已知声衰减系数的仿组织超声体模和人体组织超声影像做试验验证。实验结果不仅估计出准确的组织声衰减系数,亦可得到灰度值一致的超声影像。

关键词：超声成像衰减增益控制图像分析纹理

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一种实时超声血流速度的估算与显示方法

生物医学工程学杂志 2007年第3期24卷 530-533页

作者：邓建奇刘东权周激流四川大学电子信息学院成都610064 四川大学计算机学院成都610064

分析了自相关方法构成的多普勒彩色血流成像的基本原理,针对传统方法的一些弱点,提出了一种快速实时超声血流速度估算与显示的新方法。该方法并不直接计算反正切值,而是采取反向映射的办法,建立一个直接和显示动态范围有关、长度仅为25... 详细信息

分析了自相关方法构成的多普勒彩色血流成像的基本原理,针对传统方法的一些弱点,提出了一种快速实时超声血流速度估算与显示的新方法。该方法并不直接计算反正切值,而是采取反向映射的办法,建立一个直接和显示动态范围有关、长度仅为256的映射表。该方法不仅适合在软件实现,更能互动式的由使用者改变速度显示动态范围以提高显示分辨率。

关键词：彩色血流成像彩色多普勒超声血流速度映射

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采用引导滤波的超声纹理补偿图像优化

计算机辅助设计与图形学学报 2014年第1期26卷 40-46页

作者：郭德全杨红雨刘东权四川大学计算机学院成都610064 成都信息工程大学控制工程学院成都610025

针对医学超声图像中声衰减补偿引起的组织结构模糊、清晰度降低问题,提出一种基于引导滤波的自适应优化超声图像方法.首先分析声衰减对医学超声成像能量的影响;其次比较超声信号能量补偿常用方法,选用图像纹理信息进行衰减补偿;再结合... 详细信息

针对医学超声图像中声衰减补偿引起的组织结构模糊、清晰度降低问题,提出一种基于引导滤波的自适应优化超声图像方法.首先分析声衰减对医学超声成像能量的影响;其次比较超声信号能量补偿常用方法,选用图像纹理信息进行衰减补偿;再结合引导滤波保边平滑特性,根据超声图像组织结构与斑点噪声均值与方差特性自适应优化,得到具有更多临床诊断信息的高品质超声图像.实验结果表明,该方法改善了图像清晰度,在增强图像组织结构的同时弱化斑点噪声,其有效性在仿真体模、正常与病变组织的超声图中得到了验证.

关键词：声衰减增益补偿引导滤波超声图像清晰度

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超声彩色多普勒混叠矫正的一种算法实现

计算机应用与软件 2012年第11期29卷 285-287,323页

作者：朱琳波刘东权四川大学计算机学院四川成都610065

在超声诊断技术中,彩色多普勒[1]血流显像CDFI(color Doppler flow imaging),又称彩色多普勒或彩色血流成像CFM(color flow mapping),是一种对心血管三维血流实体的切面(二维)血流成像的技术,它是以显示解剖结构的二维声像图为背景,对... 详细信息

在超声诊断技术中,彩色多普勒[1]血流显像CDFI(color Doppler flow imaging),又称彩色多普勒或彩色血流成像CFM(color flow mapping),是一种对心血管三维血流实体的切面(二维)血流成像的技术,它是以显示解剖结构的二维声像图为背景,对感兴趣的血流区域进行实时的多点采样,用自相关技术[2]做信号处理,然后进行彩色编码,用红和蓝两种颜色、亮度和附加绿色斑点的亮度来分别表示血流的方向、速度和血流状态的技术。由于混叠效应,传统彩色多普勒无法正确估计高速血流的速度值,而QUASAR[3,4]方法能够较好地解决这个问题。在了解超声血流检测的基本原理基础上,编程模拟血流速度具有抛物状轮廓的血管,进而实现QUASAR算法并作对比分析,验证了该算法的有效性,从而在临床应用中为提高超声血流速度检测的准确性提供了一种潜在的方法。

关键词：彩色多普勒自相关混叠 QUASAR

淬火工艺对低合金耐磨钢组织与力学性能的影响

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金属热处理 2018年第8期43卷 156-161页

作者：王明娣刘东权武会宾福建省三钢(集团)有限责任公司福建三明365000 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

选用不含Nb钢和含Nb（质量分数,0.021%）钢作为试验材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、布氏硬度测试、冲击和拉伸等试验手段研究试验钢轧制后在不同温度加热淬火＋回火及850℃在线淬火＋不同温度回火两种热处理... 详细信息

选用不含Nb钢和含Nb（质量分数,0.021%）钢作为试验材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、布氏硬度测试、冲击和拉伸等试验手段研究试验钢轧制后在不同温度加热淬火＋回火及850℃在线淬火＋不同温度回火两种热处理工艺下的组织和综合性能。结果表明：再加热淬火＋回火工艺下,含Nb钢随淬火温度的提高,强度和韧性都有所提高,在950℃淬火＋200℃回火处理下综合性能最佳,其强度为1843 MPa,硬度值为567 HBW,-20℃下的冲击吸收能量为31 J,符合NM500的标准;在线淬火＋回火工艺下随着回火温度的提高,试验钢的综合性能降低,但含Nb钢的性能都高于相同条件下的不含Nb钢。含Nb钢在850℃在线淬火＋200℃回火处理下综合性能最佳,其强度为1818 MPa,硬度值为562 HBW,-20℃下的冲击吸收能量为30 J,同样达到了NM500的标准。

关键词：低合金耐磨钢原奥氏体晶粒再加热淬火在线淬火力学性能