检索结果-南通市图书馆

作者：谭远浩西南交通大学

学位级别：硕士

超声检测在工业制造,铁路交通,航空航天和医学领域得到了诸多应用。随着超声检测技术的发展,超声探头已经从只有单一阵元发展到阵列的形式,包括线阵和面阵。超声相控阵检测技术通过对阵元施加一定的延时,控制发射声束的偏转、聚焦等声... 详细信息

超声检测在工业制造,铁路交通,航空航天和医学领域得到了诸多应用。随着超声检测技术的发展,超声探头已经从只有单一阵元发展到阵列的形式,包括线阵和面阵。超声相控阵检测技术通过对阵元施加一定的延时,控制发射声束的偏转、聚焦等声场特征,从而在一维扫查条件下完成检测区域的完整覆盖。超声相控阵检测具有灵敏度高、更好的覆盖范围等优点。平面波成像是超声相控阵检测技术中的一种,它能在一次发射接收产生完整的检测区域图像。平面波成像广泛应用在医学超快成像领域。相干平面波复合成像速度快,但成像质量受噪声影响严重,尤其是基于楔块双层介质情况下的成像质量,是一个值得研究的问题。本文首先研究了相干平面波复合(coherent plane-wave compounding,CPWC)成像。根据子数组过零点因子,提出了TMAZF来提高CPWC生成的图像的对比度和分辨率。TMAZF根据平面波成像结果的极性确定过零点,自适应调整子阵列的长度,然后利用二维均值滤波计算平均值。它可以抑制噪声并保持背景散斑图案。通过仿真和实验验证了所提出方法的性能。数据集处理结果表明,该方法较传统CPWC能有效提高对比度和分辨率。为了定量分析成像结果的质量,本文将TMAZF与传统CPWC、相干因子加权CPWC和广义相干因子加权CPWC进行了比较。对于体内仿真的囊肿图像和颈动脉图像,TMAZF的对比度得到了提高。此外,在实验数据中,TMAZF的对比度噪声比和散斑信噪比也比其他方法具有明显的优势,在实际应用中显示出良好的潜力。之后,为了有效检测焊缝缺陷,本文进一步研究了双层介质相干平面波复合成像。建立了基于楔块双层介质平面波模型,研究了超声平面波在双层介质中传播规律。本文探索了一种基于SCF加权DMAS波束合成的楔块双层介质超声相干平面波复合成像。又根据接收数据的相关性提出了SMCF用于加权DMAS双层介质相干平面波复合成像。通过实验结果发现,DAS波束合成方法在双层介质成像中,图像质量较差,背景噪声较多,缺陷出现伪影。使用DMAS波束合成可降低图像背景噪声并提高图像质量。使用SCF对DMAS波束合成进行加权(DMAS-SCF),可以获得比DMAS波束合成更好的成像效果。DMAS-SMCF方法在图像质量和分辨率上比DMAS-SCF方法有进一步的提高。此外,使用半峰全宽对四种方法的分辨率进行了评估,结果也证明了DMAS-SMCF方法可以实现出色的分辨率。本文提出的方法显着改善了双层介质相干平面波复合成像图像质量差的问题,是一种有效的加权方法。因为计算平面波在双层介质中传播路径较单层介质更为复杂,且成像过程中用到了DMAS波束合成以及加权因子,致使成像算法所需时间较多。所以为了解决双层介质CPWC成像速度慢的问题,本文研究了使用MATLAB对GPU进行调用,对每个角度平面波图像中的每一个点同时计算,优化算法,缩短了成像时间。

关键词：相干平面波复合成像楔块双层介质二维均值自适应过零点因子符号相乘相干因子

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短阶相干系数加权的平面波复合成像算法

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电子与信息学报 2018年第12期40卷 2919-2927页

作者：郑驰超张路南王浩彭虎合肥工业大学生物医学工程系合肥230009

相干平面波复合(CPWC)成像算法采用多个角度平面波成像结果直接叠加的方式进行成像,具有速度快,质量高等优点,CPWC成像直接叠加的成像方式,忽略了平面波成像结果之间的相干性。相干系数(CF)加权算法可以有效提高成像的分辨率和对比度,... 详细信息

相干平面波复合(CPWC)成像算法采用多个角度平面波成像结果直接叠加的方式进行成像,具有速度快,质量高等优点,CPWC成像直接叠加的成像方式,忽略了平面波成像结果之间的相干性。相干系数(CF)加权算法可以有效提高成像的分辨率和对比度,降低了背景成像质量。该文提出了短阶相干系数(SLCF)加权算法,该算法采用角度差异参数来确定相干系数的阶数,根据角度差异较小的平面波输出计算相干系数,对CPWC成像结果进行加权成像。仿真和实验结果表明SLCF加权算法相对于传统的CPWC成像算法,可以改善成像的横向分辨率和对比度。相对CF和广义相干系数(GCF)算法,SLCF可以提高对比度和背景成像质量,而且运算量更低。

关键词：超声成像相干平面波复合成像短阶相干系数角度差异参数

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符号相干系数加权的超声平面波复合成像算法

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电子学报 2018年第1期46卷 31-38页

作者：郑驰超彭虎赵巍合肥工业大学生物医学工程系安徽合肥230009 皖南医学院弋矶山医院安徽芜湖241001

平面波超声成像算法运用广泛,具有较高的成像帧率,但成像质量较差.相干平面波复合成像(CPWC)算法采用对多个方向平面波成像输出直接叠加的方式进行成像,有效的提高了成像质量,但忽略了平面波之间的相干性.本文提出符号相干系数加权的平... 详细信息

平面波超声成像算法运用广泛,具有较高的成像帧率,但成像质量较差.相干平面波复合成像(CPWC)算法采用对多个方向平面波成像输出直接叠加的方式进行成像,有效的提高了成像质量,但忽略了平面波之间的相干性.本文提出符号相干系数加权的平面波复合成像算法(SCF-CPWC).该算法将不同角度的平面波对同一个成像点的成像结果做为向量,计算出该向量的符号相干系数(SCF),对该成像点的相干平面波复合成像的输出结果进行加权成像,得到SCF-CPWC算法的最终结果.仿真和实验结果表明SCF-CPWC算法具有更好成像质量.相对于传统的CPWC成像算法,可以明显改善成像的横向分辨率和暗斑对比度.

关键词：超声成像相干平面波复合成像符号相干系数

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基于平均短阶相干系数的平面波复合成像算法

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生物医学工程研究 2019年第4期38卷 403-409页

作者：王浩徐祥贺庆郑驰超彭虎合肥工业大学生物医学工程系

相干平面波复合成像(coherent plane-wave compounding,CPWC)可以实现高帧率、高质量成像,但未考虑平面波成像结果间的相干性。相干系数(coherence factor,CF)加权CPWC算法可以提高成像的分辨率和对比度,但降低了背景组织成像质量。短... 详细信息

相干平面波复合成像(coherent plane-wave compounding,CPWC)可以实现高帧率、高质量成像,但未考虑平面波成像结果间的相干性。相干系数(coherence factor,CF)加权CPWC算法可以提高成像的分辨率和对比度,但降低了背景组织成像质量。短阶相干系数(short-lag coherence factor,SLCF)加权算法,可以进一步改善对比度和背景成像质量,但未考虑到较大发射角度平面波成像结果的相干性,导致分辨率降低。我们研究的平均短阶相干系数(average short-lag coherence factor,ASLCF)先计算出不同范围的发射角度的成像结果对应的SLCF,然后进行均值处理,最后作为加权系数对CPWC进行加权成像。实验和仿真证明在保持其他性能基本不变的情况下,相对于SLCF,ASLCF加权算法可以明显提高分辨率和背景组织的成像质量。

关键词：超声成像相干平面波复合成像平均短阶相干系数相干系数仿真分辨率

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