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超声图像处理的仿真与实现

作　者: 史亚政
导　师: 刘震；杨燕萍
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 点扩散函数计算机仿真图像恢复盲解卷积斑点噪声
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

超声是超过人耳正常能听到的声波,频率在20 000赫兹以上。超声检查是利用超声的物理特性和人体器官组织声学性质上的差异,以波形、曲线或图像的形式显示和记录,借以进行疾病诊断的检查方法。由于科学技术日新月异的发展,人们对医疗条件的关注程度不断提高,医学超声作为一种价格低廉、便于携带、不会对人体造成伤害,而且还可以随时体现身体组织和器官运动情况的特性,已被广泛的应用到了临床上。目前超声诊断方法受到越来越多人的重视,超声成像设备已经广泛应用在医学临床的诊断中。随着临床医学的不断发展,对超声成像仪器的功能和性能提出更高的需求,从而促进了超声成像仪器的不断改进和完善。为了对超声系统进行优化,笔者首先提出了一种点扩散函数(PSF)形成算法,用于模拟前端系统的聚焦,通过计算机仿真来计算不同系统系统参数下的PSF。另外,超声图像上不但反映人体器官轮廓的图形,还常常密布着不规则的斑点,常称为斑点噪声。在超声图像中,斑点噪声会干扰图像,表现为图像中的噪声。为了研究斑点噪声和超声系统优化,验证新算法,笔者提出了一种模拟图像中除去斑点噪声的有效方法。此外,由于在超声成像系统在成像的过程当中,声束的扩散使得图像会发生散焦模糊的问题,降低了超声图像的横向分辨率,超声图像也有散焦情况不是很均匀的现象。本文采用了数字图像恢复技术对超声图像进行后处理来解决以上问题,与前面得到的点扩散函数形成算法和斑点噪声图像相结合,利用盲解卷积的方法来进行图像恢复。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-27
  1.1 课题背景  9-13
  1.2 医学超声技术的概述  13-25
    1.2.1 用符号表示公式  13-15
    1.2.2 超声成像的基本原理  15-16
    1.2.3 超声成像仪的构成  16-18
    1.2.4 超声换能器的基本结构  18-20
    1.2.5 超声换能器的种类  20-24
    1.2.6 衡量B 型超声图像质量的标准  24-25
  1.3 本文完成工作及内容安排  25-27
    1.3.1 本文完成的工作  25-26
    1.3.2 本文内容安排  26-27
第二章波束形成的计算机仿真  27-48
  2.1 线阵探头的波束形成  27-32
    2.1.1 变迹  28-29
    2.1.2 变迹量子化  29
    2.1.3 时间变换  29-30
    2.1.4 衰减损耗  30
    2.1.5 时间增益补偿(TGC)  30
    2.1.6 时间窗口  30-31
    2.1.7 包络  31
    2.1.8 单元指向性  31-32
  2.2 凸阵探头的波束形成  32-36
    2.2.1 时间变换  33-34
    2.2.2 衰减损耗  34
    2.2.3 频率变换  34-35
    2.2.4 单元指向性  35-36
  2.3 时间域波束形成的计算机仿真实现  36-48
    2.3.1 点扩散函数  37-38
    2.3.2 扫描线  38
    2.3.3 波束模拟  38-39
    2.3.4 计算机仿真和结果  39-48
第三章超声图像斑点噪声的模拟与实现  48-54
  3.1 超声波束形成  48-49
  3.2 斑点噪声模拟所用到的数据结构  49-51
  3.3 计算机模拟和实验结果  51-53
  3.4 本章小结  53-54
第四章超声图像恢复  54-67
  4.1 图像退化的数学模型  54-55
  4.2 傅立叶变换及其性质  55-56
  4.3 盲解卷积图像恢复技术介绍  56-58
  4.4 盲解卷积图像恢复基本方法  58-64
    4.4.1 先验模糊辨识方法  58-60
    4.4.2 联合辨识方法  60-64
  4.5 图像域中点扩散函数的形成  64-65
  4.6 计算机仿真和实验结果  65-66
  4.7 本章小结  66-67
第五章结论及展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72

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