【CN109785271A】一种基于编码激励和相干系数的内镜超声成像算法【专利】

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一种基于编码激励的超声弹性成像噪声抑制方法

一
王春光，刘
文，刘东权
（四川大学计算机学院，成都６１００６５）摘要：超声弹性成像是利用生物组织弹性信息进行成像的影像学检测技术，但图像上严重的伪影噪声降低了
其临床诊断价值。编码激励技术在提高超声回波信号的信噪比、增加探测深度等方面有显著效果，同时，超声空
ＷＡＮＧＣｈｕｎ — ｇｕａｎｇ，ＬＩＵＷｅｎ，ＬＩＵＤｏｎｇ — ｑｕａｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓｃｅＭｅ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）
ｎｉｑｕｅｈａｓｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｉｎａｇｌ ’ ＳＳＮＲａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｅｐｔｈ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｓｐａｔｉａｌ — ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃａｎｓｕｐｐｒｅｓｓａｒｔｉｆａｃｔｎｏｉｓｅｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｕｓｉｎｇｔｈｅｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｂｅｔｗｅｅｎｆｒａｍｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｄｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｒｅ — ｃｅｉｖｅ－ｓｉｄｅｓｐａｔｉａｌｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＣｈｉｒｐ－ｃｏｄｅｄｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｇａｉｎｉｎｇｍｕｃｈｂｅｔｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｆｏｒｅｌａｓｔｏｇｒａ－

超声成像算法导论

超声成像算法导论
《超声成像算法导论》是一本系统介绍超声成像原理和算法的书籍。

该书以数学物理方法和线性系统理论为基础，详细介绍了超声成像的原理和相关算法。

该书分为四个部分。

第一部分是基础理论，包括线性系统理论在成像中的应用，有关波动方程的数学物理方法、波的传播与衍射原理等。

第二部分是成像模型及其算法实现，包括动态聚焦超声成像模型、基于非衍射波的Fourier超声成像模型、基于角谱播原理的Fourier超声成像模型、宽频带超声成像模型、任意声场下的Fourier成像模型等。

第三部分为合成孔径成像方法，包括合成聚焦成像、多阵元合成孔径聚焦成像、合成接收孔径成像、合成发射孔径成像等。

最后一部分介绍超声编码发射技术在成像系统中的应用。

此外，该书还介绍了医学超声成像的发展历史和国内外研究进展，包括数字化成像、谐波成像、超声体成像、组织弹性成像、合成孔径成像和Fourier成像系统等内容。

总的来说，《超声成像算法导论》是一本全面介绍超声成像原理和算法的书籍，对于从事医学影像技术、超声检测等领域的研究人员和工程师具有一定的参考价值。

编码激励技术在医学超声内窥镜中的运用方法

编码激励技术在医学超声内窥镜中的运用方法发布时间：2021-12-24T07:36:16.724Z 来源：《健康世界》2021年21期作者：凌涛高文友*[导读] 为了提升医学超声内窥镜系统在实践研究中的成像质量和探测深度，凌涛高文友*飞依诺科技（苏州）有限公司，江苏苏州 215000摘要：为了提升医学超声内窥镜系统在实践研究中的成像质量和探测深度，可以将运用在雷达系统中的编码激励技术应用到超声成像系统中，由此激励超声换能器，提升超声发射功率和回波信号的信躁比。

因此本文在研究编码激励原理和超声换能器暂态工作特性的过程中，针对当前医学超声内窥镜系统的应用现状，深入探讨运用编码激励技术的应用进展。

关键词：编码激励技术；医学；超声内窥镜；信躁比；帧频0引言：医学超声内窥镜作为超声传感技术、内窥镜技术、计算机技术、微机电技术等内容的融合创新产物，在实践技术探索中拥有非常广阔的发展前景。

以检查胃部病灶的超声内窥镜为例，将微型超声探头运用电子内窥镜的活检钳道运送到人体中，依据前置微型电机驱动超声换能器进行旋转，由此完成超声扫描得到胃壁所有断层的二维结构及组织学特征，最终就可以及早发现组织病变。

和体外超声相比，探头和器官之间的距离较短，可以更有效地避免身体内部气体和脂肪对成像结果造成不良影响。

相比之下可以得到更加精确和完善的图像信息，这一技术的诊疗优势已经得到了当前医学科研学者的重视和认可。

1.工作原理在传统意义上的超声成像系统中，一般会运用单脉冲激励的方式，探头的换能器晶片会受到瞬时脉冲所激励发射超声波，从扫查组织返回的脉冲回波会经过放大和解调等操作后转变成图像。

此时的图像轴向分辨率会受换能器的脉冲响应所影响。

在编码激励成像系统中，运用持续时间较长的信号激励换能器，实际激励信号既能是长脉冲，又可以是持续一定时间的连续信号，激励脉冲的持续时间通常大于换能器的脉冲响应时间。

常用的编码激励信号包括Barker码、Golay码、Chirp和伪Chirp码的线性调频信号等。

用于医学超声内窥成像的编码激励技术

用于医学超声内窥成像的编码激励技术陈晓冬;周浩;李明;温世杰;郁道银【期刊名称】《纳米技术与精密工程》【年(卷),期】2009(007)006【摘要】为了提高医学超声内窥系统中图像的信噪比,将编码激励技术引入超声成像系统.仿真研究了编码长度和换能器相对带宽对成像信噪比(SNR)提升的影响.发现在采用长度较短的2～5位Barker编码激励时,成像信噪比的提升在编码长度为4位时达到峰值,且信噪比的提升随换能器相对带宽的增加而增加.基于超声内窥成像系统的编码激励实验表明,在峰值激励电压为25 V和换能器相对带宽为20%的情况下,采用编码激励技术能够获得1.85 dB的成像信噪比提升.【总页数】5页(P505-509)【作者】陈晓冬;周浩;李明;温世杰;郁道银【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】R318.04【相关文献】1.Chirp编码激励用于高频医学超声系统的实验及性能评价 [J], 张耀楠;付强;唐亮2.医学超声内窥成像系统的数字增益补偿 [J], 陈晓冬;付永强;温世杰;鲍静;张红旭;郁道银3.医学超声成像中伪Chirp编码激励技术的仿真研究 [J], 彭旗宇;高上凯4.编码激励医学超声成像的仿真 [J], 魏庆国;万国金;刘晔;吴建华5.医学超声成像中的编码激励技术及其应用 [J], 彭旗宇;高上凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于超声技术的医疗成像的算法和技术

基于超声技术的医疗成像的算法和技术医疗成像技术是医学领域中的重要技术之一，它可以为医生提供非常重要的诊断依据。

其中，超声成像技术是一种常用的低成本、低辐射的医疗成像技术。

在超声医学成像中，成像的质量取决于成像算法和技术的优劣。

本文将介绍基于超声技术的医疗成像的算法和技术相关知识。

一、超声成像原理超声成像是利用高频声波在人体内部传播的特性，辅助医生观察内部结构情况的一项医学检查技术。

其原理是将一个能产生高频声波的晶体放置在人体表面，产生的声波经过不断发射和接收，最后通过对发射和接收信号的处理，即可得到反映人体内部情况的二维或多维图像。

二、成像算法超声成像的前方向发射和接收信号的方式，采用的是回波处理技术，即通过研究回波信号的反射强度、时间和位置来描绘组织结构和病变情况。

回波信号是在超声脉冲入射组织后反射或散射回来的信号。

超声成像的基本算法有射线成像、扫描成像和辐射场接收成像。

1. 射线成像算法射线成像是超声成像中的一种经典方法。

它通过将人体切割成一扇形区域，在人体中预先设定一些发射和接收的射线，当射线向人体内部传播并打到生物组织时，将产生等离子体振荡。

接收到的信号可以表示被扫描方向上的反射衰减率。

射线成像算法存在的一个问题是需要大量的计算，所以现在已经比较少使用。

2. 扫描成像算法扫描成像采用的是外部发射器和接收器，首先选定一个探针，并以一定的角度扫描人体不同部位。

扫描时从人体表面向内部发射一组连续的超声脉冲，不断调整探头的角度和位置，在不同方向上采集不同的回波信号，经过后续处理即可得到整个待检测部位的图像。

该算法稳定性很高，成像效果也比较好，因此应用广泛。

3. 辐射场接收成像算法辐射场接收成像是超声成像中最新的一种方法，它采用的是多普勒成像的原理，可以获得更多的组织信息，并且能够比较明确地捕捉到流体动态。

在该算法中，探头除了发射超声信号，也能接收到不同深度处、不同角度处的反射信号，然后通过计算反射信号的强度和到达时间，来获得人体图像。

编码激励成像算法

编码激励成像算法
摘要：
1.引言
2.编码激励成像算法的定义和背景
3.编码激励成像算法的工作原理
4.编码激励成像算法的应用领域
5.编码激励成像算法与其他成像技术的比较
6.编码激励成像算法的优缺点
7.结论
正文：
编码激励成像算法是一种先进的成像技术，它通过对物体进行编码激励，利用物体对编码激励的响应来重建物体的图像。

该技术在医学成像、工业检测、安防监控等领域有着广泛的应用。

编码激励成像算法的工作原理是，首先对物体发射一束编码光，编码光与物体相互作用后，携带物体信息的散射光被接收。

然后，通过计算机对收到的散射光进行处理和解析，重建出物体的图像。

编码激励成像算法的应用领域非常广泛。

在医学成像领域，编码激励成像算法可以实现对软组织的无创成像，有助于疾病的早期诊断和治疗。

在工业检测领域，编码激励成像算法可以实现对微小缺陷的无损检测，提高产品的质量和生产效率。

在安防监控领域，编码激励成像算法可以实现对隐蔽目标的检测和成像，提高安全防范能力。

编码激励成像算法与其他成像技术相比，具有许多优点。

例如，它具有较高的成像分辨率和对比度，可以清晰地显示出物体的细节。

此外，它还具有较低的成像噪声，可以提高成像质量。

然而，编码激励成像算法也存在一定的局限性，例如，对物体的响应速度较慢，设备成本较高等。

总之，编码激励成像算法是一种具有广泛应用前景的成像技术。

基于预失真编码激励与最小方差波束形成的超声成像算法

基于预失真编码激励与最小方差波束形成的超声成像算法康维新;巩雪;刘玉梅;王红茹【摘要】为了提高医学超声成像的轴向分辨力,文中提出一种基于预失真编码激励与改进最小方差自适应波束相结合的成像方法.该方法一方面对编码激励信号进行预失真和旁瓣抑制处理,补偿探头对信号的影响,提高发射端的分辨率与成像对比度;另一方面对接收数据采用改进的最小方差波束形成,有效提高了医学超声成像过程中的分辨率并改善自适应算法的鲁棒性.仿真结果表明,相对于恒包络信号与传统的延时叠加波束形成算法,文中算法从信号源和接收数据两方面提高了成像的对比度和分辨力,为实现高质量的超声成像系统提供了理论依据.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】超声成像;预失真;编码激励;最小方差;分辨率;对比度【作者】康维新;巩雪;刘玉梅;王红茹【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TN27在医学超声成像系统中，图像分辨率、对比度以及探测深度是衡量超声成像质量的重要指标。

超声传播会受到超声探头、组织衰减作用的影响，从而影响探测的深度以及成像分辨率。

超声探头相当于一个带通滤波器，对发射信号的低频和高频都有较大衰减，影响着回波信号的带宽。

因此，补偿探头的高低频衰减作用是提高轴向分辨力的一种方法[1]。

超声编码激励可以增加信号所携带的能量，弥补组织对超声信号的衰减作用，提高信号的平均声功率，从而提高超声波束的探测深度[2][3]。

基于幅度加权和回波旁瓣抑制技术相结合编码发射技术能有效降低超声探头、组织衰减对信号的影响，从而保证图像对比度提高轴向分辨力[4]。

一种基于GPU计算的超声内镜系统

一种基于GPU计算的超声内镜系统吕铁军;韩志乐;李章剑;崔崤峣【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2016(022)009【摘要】超声内镜成像（Endoscopic Ultrasound Imaging，EUS）在临床中具有重要的作用，针对该成像系统的功能需求，设计并实现了一种将原始回波数据采集传输至计算机后，利用GPU（Graphic Processing Unit）作为主要单元进行计算的单阵元旋转式超声内镜系统。

整个系统包括20M H z压电陶瓷材料换能器探头，前端处理模块，电机以及电机驱动模块，基于现场可变编辑门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的数据采集与PCI-e数据传输接口，加速与成像算法部分。

利用PDMS（Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷）体模和离体猪胃组织进行了成像，验证了系统成像的性能。

【总页数】4页(P1-3,28)【作者】吕铁军;韩志乐;李章剑;崔崤峣【作者单位】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州 215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州 215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州 215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州 215163【正文语种】中文【中图分类】R445.1【相关文献】1.一种基于GPU的快速半全局优化深度图计算方法 [J], 刘怡光;赵洪田;吴鹏飞;徐振宇;都双丽;李杰2.一种基于GPU的快速半全局优化深度图计算方法 [J], 刘怡光;赵洪田;吴鹏飞;徐振宇;都双丽;李杰;3.基于GPU计算平台的大规模电力系统暂态稳定计算 [J], 江涵;江全元4.一种基于GPU的实验变差函数计算优化算法 [J], 朱家成;田善君5.一种基于GPU并行计算的无人机影像快速镶嵌方法 [J], 李朋龙;丁忆;胡艳;罗鼎;段松江;舒文强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。