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三维超声成像综述
三维(3D)超声成像是医学超声工程领域的一个研究热点,目前市场上已有专用的三维超声成像产品.本文从成像仪器主要的技术指标即成像的帧率和分辨率角度,综述了当前三维超声成像存在的问题以及当前的研究现状,并对基于有限衍射波的高帧率(HFR)成像模式进行了介绍.
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高帧率超声成像系统中提高信噪比的一种方法
基于有限衍射波束理论,近人们发展了高帧率(high frame rate,HFR)超声成像系统,同传统的动态聚焦相比,此系统通过一次发射事件就可得到一帧图像,故可达到极高的帧率.但在实际应用中,由于仅发射一次超声波束来成像,回波信号较弱,易受噪音干扰,使成像质量降低.为了提高系统的信噪比,采用匹配滤波器来抑制噪音,并进行了计算机仿真.结果表明通过匹配滤波器处理,系统信噪比有了一定的提高,成像质量得到了改善.
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巴克码在高帧率超声成像系统中应用的仿真研究
同传统的动态聚焦医学成像相比,高帧率超声成像系统通过一次发射事件就可得到一帧图像,故可达到极高的帧率.但在实际应用中,由于仅发射一次超声波束来成像,回波信号较弱,易受噪声干扰,使成像质量降低.为了提高系统信噪比,本文采用巴克码作为激励信号,利用巴克码所具有的尖锐自相关函数性质来构造匹配滤波器抑制噪声.计算机仿真结果表明系统信噪比有了一定的提高,成像质量得到了改善.
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基于线性调频信号的高帧率超声成像系统
基于有限衍射波束的高帧率超声成像系统能实现快速成像,但由于仅通过一次发射事件成像,信噪比较低,本研究针对该问题提出一种改进方案.它采用合成孔径雷达中所使用的线性调频信号作为激励信号,在接收端则利用线性调频信号的脉冲压缩比等于信号的时间带宽积的特征,将接收信号通过匹配滤波器处理.结果表明该方案不仅能显著提高成像系统的信噪比,改善重构图像的质量,增加成像深度,而且不损失分辨率.
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基于线性调频信号的高帧率超声成像系统的改进
线性调频信号用于高帧率超声成像系统能实现快速成像,并能显著提高成像系统的信噪比,但回波信号通过匹配滤波器后,输出压缩脉冲的旁瓣会引起较小目标的丢失.我们对基于线性调频信号的高帧率超声成像系统进行改进.采用预失真的线性调频信号作为激励信号,在接收端对接收信号通过失配滤波器处理.结果表明基于线性调频信号的高帧率超声成像系统经过改进之后,在提高系统信噪比的同时也能提高轴向分辨率.
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高帧率超声成像系统中一种高信噪比扇形成像模式的实现
基于有限衍射波束的高帧率(High frame rate,HFR)成像系统能实现快速成像,但成像区域为矩形,使得远区成像的信息量受到一定的限制;同时由于通过一次发射事件成像,信噪比较低.本文提出一种方案有效地解决了这些问题.方案采用Golay互补序列作为激励信号及两次发射与接收过程,每个发射事件同时发射两个不同角度的平面波.在对接收信号进行处理时,利用Golay互补序列良好的正交性及其相关函数为冲击函数特征,不仅显著地提高了接收信号的信噪比,而且有效地分离出相对于不同发射角度的两个平面波的回波信号.然后分别用HFR成像方法重建不同区域图像,后合成一帧扇形成像.
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基于角谱原理的高帧率超声成像系统的计算机仿真
由Jianyu Lu提出的一种高帧率(High frame rate,HFR)快速超声成像方法受到了人们的重视,但由于这种方法需要对接收信号进行特殊的加权处理,成像系统仍有些复杂.我们用角谱原理对HFR方法进行了一种新的理论分析.基于这个研究,原HFR方法中特殊的加权处理被更简单的Fourier变换所取代.为了验证这种方法,进行了计算机仿真.仿真结果表明重建的图像具有和原HFR方法所得到图像一样的质量,而系统结构大大简化.
