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數(shù)字超聲成像原理和架構(gòu)體系設(shè)計 版權(quán)信息
- ISBN：9787030401632
- 條形碼：9787030401632 ; 978-7-03-040163-2
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
數(shù)字超聲成像原理和架構(gòu)體系設(shè)計 內(nèi)容簡介
近10年以來，隨著臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，超聲影像技術(shù)在成像方法、探頭、信號檢測與處理方法及臨床應(yīng)用軟件等方面都取得了長足的進(jìn)步，使圖像質(zhì)量和分辨率越來越高。在技術(shù)實現(xiàn)的手段上，DSC（數(shù)字掃描變換器）和數(shù)字波束形成技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著超聲診斷設(shè)備進(jìn)入了全數(shù)字時代。計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的進(jìn)步使超聲診斷范圍和信息量不斷擴(kuò)充，當(dāng)前超聲診斷已從單一器官擴(kuò)大到全身，從靜態(tài)到動態(tài)從定性到定量，從二維到四維。本書從電子技術(shù)的近期新發(fā)展，對現(xiàn)代數(shù)字超聲的體系構(gòu)架設(shè)計到新元器件的應(yīng)用，從多波束合成技術(shù)，到復(fù)合成像等圖像處理新技術(shù)等方面進(jìn)行了詳細(xì)描述，特別是結(jié)合作者對數(shù)字超聲的開發(fā)過程的經(jīng)驗和教訓(xùn)進(jìn)行了總結(jié)，提供了大量數(shù)字超聲設(shè)計的**手資料，是醫(yī)學(xué)儀器開發(fā)和維護(hù)工程師的重要參考書籍，也是集現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器體系設(shè)計、硬件和原理描述為一體的專門學(xué)術(shù)著作
數(shù)字超聲成像原理和架構(gòu)體系設(shè)計 目錄
目錄前言第1章 緒論 11.1 超聲成像的背景與意義 11.2 超聲成像方法的現(xiàn)狀 11.3 波束形成技術(shù) 4參考文獻(xiàn) 5第2章 數(shù)字超聲的基礎(chǔ)理論與成像原理 62.1 數(shù)字B型超聲成像系統(tǒng)原理 62.2 超聲成像基礎(chǔ)理論 72.2.1 超聲波產(chǎn)生與接收原理 72.2.2 超聲波信號的特性 72.2.3 超聲波的反射、折射和散射 92.2.4 超聲波的衰減 102.2.5 超聲波聲場特性 112.3 高速采樣的AD轉(zhuǎn)換 122.4 時間增益控制 132.5 超聲成像質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn) 142.5.1 軸向分辨率 142.5.2 橫向分辨率 142.5.3 對比度 142.5.4 時間分辨率 152.5.5 動態(tài)范圍 15參考文獻(xiàn) 15第3章 數(shù)字超聲硬件系統(tǒng)的設(shè)計與研究 173.1 數(shù)字B型超聲系統(tǒng)的原理 173.2 超聲發(fā)射電路 183.3 超聲掃描線的生成 193.3.1 超聲掃查的原理 193.3.2 間隔掃查方法 203.3.3 收發(fā)交叉掃查方法 203.3.4 收發(fā)間隔交叉掃查方法 223.3.5 飛越掃查方法 223.4 發(fā)射陣列開關(guān) 233.4.1 發(fā)射陣列 233.4.2 超聲發(fā)射信號的整序網(wǎng)絡(luò) 243.4.3 超聲發(fā)射信號的產(chǎn)生 283.5 TR接收電路 303.6 時間增益控制電路 323.6.1 時間增益控制原理 323.6.2 時間增益控制電路的設(shè)計 333.7 高速AD轉(zhuǎn)換 363.8 接收整序網(wǎng)絡(luò) 37參考文獻(xiàn) 42第4章 敢字波束舍成技術(shù) 434.1 延時疊加被束形成 434.2 聚焦技術(shù) 444.2.1 聚焦技術(shù)的實現(xiàn)過程 454.2.2 聲場分布的計算 464.2.3 凸陣探頭的仿真 474.2.4 超聲圄像的仿真 504.3 動態(tài)聚焦的工程實現(xiàn)方法 514.4 非均勻采樣法動態(tài)聚焦 554.5 均勻采樣內(nèi)插法動態(tài)聚焦 594.5.1 聚焦延時參數(shù)實時修正的產(chǎn)生方法 594.5.2 聚焦延時參數(shù)的壓縮存儲與實時生成方法 624.5.3 逐點聚焦算法的FPGA實現(xiàn) 674.5.4 改進(jìn)聚焦算法的性能分析與討論 694.6 數(shù)字多波柬逐點聚焦技術(shù) 704.7 幅度變跡技術(shù) 744.7.1 單一幅度變跡 744.7.2 分段動態(tài)變跡技術(shù)的研究 774.7.3 動態(tài)幅度變跡技術(shù)的實現(xiàn)方法 824.8 動態(tài)孔徑技術(shù) 834.8.1 動態(tài)孔徑的優(yōu)點 844.8.2 動態(tài)孔徑的原理及實現(xiàn)算法 854.8.3 仿真成像 874.9 動態(tài)孔徑與動態(tài)聚焦延時參數(shù)的融合設(shè)計 904.9.1 聚焦延時的計算904.9.2 動態(tài)孔徑控制方法 914.9.3 融合動態(tài)孔徑聚焦延時參數(shù)的壓縮 914.9.4 Geabr0實驗數(shù)據(jù)集成像 95參考文獻(xiàn) 95第5章 超聲回渡信號的處理技術(shù) 975.1 動態(tài)濾波技術(shù) 975.1.1 數(shù)字濾披器985.1.2 動態(tài)濾波器設(shè)計 995.1.3 動態(tài)濾披棒的FPGA 實現(xiàn) 1015.2 包絡(luò)檢測技術(shù) 1045.3 對數(shù)壓縮技術(shù) 108參考文獻(xiàn) 109第6章 超聲的數(shù)字圖像處理技術(shù) 1106.1 數(shù)字掃描變換技術(shù) 1106.1.1 坐標(biāo)變換 11 1116.1.2 線性插值 1116.2 圖像的幀相關(guān) 112參考文獻(xiàn) 114第7章 基于虛擬陣元的超聲成像雙黯焦波束合成 1157.1 基于虛擬陣元的雙聚焦波束合成方法 1157.2 披束合成器BF1的延遲參數(shù)計算 1177.3 被束合成器BF2的延遲參數(shù)計算 1187.4 仿真結(jié)果及討論 119參考文獻(xiàn) 122第8章 自適應(yīng)波束合成算法 1238.1 標(biāo)準(zhǔn)的*小方差波束合成算法 1238.2 穩(wěn)健的自適應(yīng)加權(quán)波束合成算法 1248.2.1 對角加載法 1248.2.2 空間平滑法 1258.2.3 特征空問法 1278.2.4 廣義相干系數(shù) 1288.3 *小方差波束合成與基于*小方差相干系數(shù)融合的超聲成像方法 1298.4 基于特征壁間的前后向*小方差波束合成 1308.5 仿真結(jié)果及討論 1318.5.1 傳統(tǒng)延時疊加成像 1318.5.2 *小方差波束合成與基于*小方差相干系數(shù)融合的成像 1348.5.3 基于特征空間的前后向*小方差披束合成的成像 138參考文獻(xiàn) 142第9章 Chirp碼與自適應(yīng)加權(quán)融合的魯棒雙翼焦超聲波束合成 1439.1 Chirp編碼信號 1439.2 匹配濾波器與脈沖壓縮 1449.3 基于Chirp碼與自適應(yīng)加權(quán)的魯棒超聲雙聚焦波束合成 1469.4 仿真結(jié)果及討論 147參考文獻(xiàn) 151第10章 數(shù)字超聲系統(tǒng)設(shè)計中的若干問題與解決方法 15210.1 控制策略與***的問題 15210.1.1 分時復(fù)用的四波柬控制策略 15310.1.2 數(shù)據(jù)碼流的降頻處理問題 15610.2 超聲硬件系統(tǒng)設(shè)計的噪聲問題 15910.2.1 超聲硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布局問題 15910.2.2 超聲電路的元器件參數(shù)選擇問題 16010.2.3 超聲電路中的電源波動引人噪聲問題 16210.2.4 超聲電路中信號傳輸阻抗匹配問題 16310.2.5 超聲電路中的信號串?dāng)_問題 16710.2.6 超聲回波信號的屏蔽問題 16910.2.7 超聲電路中的信號隔離與共地問題 17210.3 高速AD轉(zhuǎn)換器的時鐘設(shè)計 17610.3.1 AD轉(zhuǎn)換器時鐘的抖動問題 17710.3.2 抑制AD轉(zhuǎn)換器時鐘的抖動 17910.3.3 多路AD轉(zhuǎn)換器同步時鐘的設(shè)計 18010.4 高速LVDS串行接口 18210.4.1 E5805的LVDS充數(shù)據(jù)連接 18310.4.2 LVDS數(shù)據(jù)線的皿配設(shè)計 18410.4.3 LVDS數(shù)據(jù)的串行接收 18510.4.4 LVDS數(shù)據(jù)的測試與分析 187參考文獻(xiàn) 188第11章 超聲彈性成像基本原理和成像關(guān)鍵方程 18911.1 彈性成像的形成背景 19011.1.1 超聲彈性成像的原理和方法 19011.1.2 彈性固與聲像圖的區(qū)別 19111.1.3 與超聲彈性圖質(zhì)量有關(guān)的重要參數(shù)及理論方面的進(jìn)展 19111.1.4 算法方面的進(jìn)展 19311.2 彈性波與物質(zhì)相互作用及超聲彈性成像的物理基礎(chǔ) 19511.2.1 彈性披在生物組織中傳播的物理方程 19711.2.2 披動方程的導(dǎo)出 19811.2.3 非齊次波動方程的Fredhohn 解 20211.2.4 聲波與生物組織相互作用 203參考文獻(xiàn) 206第口章聲波與聲子晶體 20712.1 背景 20712.2 聲子晶體 20712.2.1 聲子晶體的帶隙形成機(jī)制 20812.2.2 聲子晶體的研究方法 20912.2.3 聲子晶體的缺陸態(tài) 21012.2.4 聲子晶體的應(yīng)用 21112.3 轉(zhuǎn)移矩陣方法與一維聲子晶體的帶結(jié)構(gòu) 21212.3.1 運動方程 21212.3.2 轉(zhuǎn)移矩陣方法 21312.4 折射率呈余弦變化的一維光子晶體帶結(jié)構(gòu) 21612.4.1 彈性波波動方程 21612.4.2 電磁波動方程 218參考文獻(xiàn) 219第13章 彈性波在介質(zhì)中的傳播成像及Nα法正則參戴的選擇 22113.1 彈性波 22113.2 Fredholm方程的離散化 22113.3 逆散射成像中的正則化方法 22313.3.1 Tikhonov方法 22313.3.2 截斷奇異值方法 22413.3.3 L-*線法 22513.4 Burg譜估計與K-S檢驗 22513.5 求正則參數(shù)的歸一化累積頻譜Burg法 228參考文獻(xiàn) 231第14章 NCB正則化Lanczos超聲反卷積大規(guī)模逆成像 23214.1 超聲解卷面臨的問題 23214.2 Lanczos-NCB混合法解卷 23314.2.1 卷積問題的離散化 23314.2.2 Lanczos混合法求解大規(guī)模逆問題 23514.2.3 正則NCB方法 23514.3 算法實現(xiàn)與模擬 236參考文獻(xiàn) 237第15章 基于光流的超聲心動圄心肌運動與變形分析 23815.1 光流的基本概念 23915.1.1 光流 23915.1.2 運動場與光流 24015.1.3 光流的梯度約束方程 24115.1.4 孔徑問題 24215.2 光流法 24315.3 不同模型光滑項選擇 24815.4 中值公式 25015.4.1 以TV模型為基礎(chǔ)的中值公式計算 25015.4.2 圖像離散的中值公式計算 25215.5 **Horn-Schunck魯棒性p函數(shù)光流估計 25515.6 離散中值濾波高階TV模型的計算 25615.6.1 P函數(shù)光流估計的全變差中值濾披離散方程 25615.6.2 階梯效應(yīng)的消除 25715.6.3 改進(jìn)的p函數(shù)光流估計與中值公式的刮算 25915.6.4 對高階項模型的改進(jìn)方式 26115.7 實驗結(jié)論與數(shù)值計算 262參考文獻(xiàn) 269
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