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用于超声散斑跟踪血流测速的多角度平面波局部运动补偿
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作者 杜吉媛 何冰冰 +2 位作者 郎恂 吕闻冰 张榆锋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期155-164,共10页
血流速度剖面用于计算壁面剪切率等血流动力学指标,与动脉粥样硬化病程发展密切相关。超快超声散斑跟踪广泛用于血流速度剖面估计,然而多角度平面波复合成像存在血流散射体的运动伪影,不利于流速估计。提出了一种多角度平面波复合成像... 血流速度剖面用于计算壁面剪切率等血流动力学指标,与动脉粥样硬化病程发展密切相关。超快超声散斑跟踪广泛用于血流速度剖面估计,然而多角度平面波复合成像存在血流散射体的运动伪影,不利于流速估计。提出了一种多角度平面波复合成像的局部运动补偿法,对射频信号时间序列的相邻帧进行局部运动补偿来消除不同径向位置的运动伪影,从而提高流速测量准确性。相比直接相干复合,B-MoCo法将仿真、仿体实验中流速测量结果的归一化均方根误差平均减小了10.37%、37.82%,说明了B-MoCo法的有效性。基于兔骼动脉的实测实验进一步证明了B-MoCo法的临床可行性。综上,B-MoCo法能够有效提高血流速度剖面的测量精度,有助于相关心血管疾病的早期诊断与病程监测。 展开更多
关键词 超声多角度平面波复合 局部运动补偿 血流速度剖面 散斑跟踪
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超声多角度平面波相干复合血流速度检测的参数研究 被引量:2
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作者 何冰冰 张榆锋 +3 位作者 李支尧 熊丽 郎恂 梁虹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2478-2488,共11页
本文研究了超声多角度平面波(Multi-angle Plane Wave,MPW)相干复合血流速度剖面(Blood Flow Ve⁃locity Profile,BFVP)检测的关键参数.基于Field II超声仿真平台开展仿真实验,分别建立水平、倾斜颈总动脉(Com⁃mon Carotid Artery,CCA)... 本文研究了超声多角度平面波(Multi-angle Plane Wave,MPW)相干复合血流速度剖面(Blood Flow Ve⁃locity Profile,BFVP)检测的关键参数.基于Field II超声仿真平台开展仿真实验,分别建立水平、倾斜颈总动脉(Com⁃mon Carotid Artery,CCA)平面波超声仿真模型.使用3~11个角度、间隔0.25°~16°的MPW扫描水平CCA生成复合图像,基于散斑跟踪法(Speckle Tracking,ST)测量BFVP;使用3个角度、间隔0.25°~20°的MPW扫描倾斜CCA生成复合回波信号,基于多普勒测速法(Doppler Velocimetry,DV)估计BFVP.对比预设理论速度剖面,ST法与DV法的最优参数分别为11个间隔1.0°、3个间隔3.0°的平面波.基于造影增强的兔髂动脉开展体内实验,验证了最优参数的有效性.综上所述,本文研究为MPW相干复合检测BFVP的参数设置提供参考,有助于获得准确的临床诊断信息. 展开更多
关键词 颈动脉 超声 血流速度剖面 相干平面波复合 最优参数
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符号相干系数加权的超声平面波复合成像算法 被引量:12
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作者 郑驰超 彭虎 赵巍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期31-38,共8页
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... 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. 展开更多
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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一种傅里叶域超声平面波复合成像处理构架 被引量:6
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作者 陈尧 冒秋琴 +2 位作者 石文泽 卢超 李秋锋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期155-163,共9页
提出一种相位迁移(PSM)和相位环形统计矢量(PCSV)相结合的傅里叶域超声平面波复合成像(PWCI)处理构架。首先,提取平面波数据的瞬时相位,并将其实部和虚部视作圆形复平面上分布的PCSV。然后,利用针对平面波成像修正后的相位迁移算法对平... 提出一种相位迁移(PSM)和相位环形统计矢量(PCSV)相结合的傅里叶域超声平面波复合成像(PWCI)处理构架。首先,提取平面波数据的瞬时相位,并将其实部和虚部视作圆形复平面上分布的PCSV。然后,利用针对平面波成像修正后的相位迁移算法对平面波数据的实部和虚部分别进行波场外推,并通过外推后的实部和虚部构建PCSV加权因子。最后,利用PCSV因子对修正PSM处理后的平面波图像进行自适应加权获得PSM-PCSV图像。结果表明,相比于传统平面波成像构架,这种新型平面波成像构架具有较高的成像质量和较低的运算复杂度。与延时叠加算法相比,当复合平面波数量为17时,PSM-PCSV图像的信噪比提高了76%,半峰值全宽缩短了44%。该构架有望进一步降低高质量平面波成像系统的硬件成本。 展开更多
关键词 平面波复合成像 处理构架 相位环形统计矢量 傅里叶域 超声
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超声相干平面波复合成像的环形统计矢量加权 被引量:4
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作者 陈尧 孔庆茹 +2 位作者 卢超 石文泽 李秋锋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期264-273,共10页
为提高超声相干平面波复合(CPWC)成像质量,本文提出了基于环形统计矢量(CSV)的加权算法。该算法以延时信号相位为环形统计样本,通过样本平均合矢量建立反映相位分布一致性程度的相干因子。进一步地,根据波束形成及相干因子构建数量的不... 为提高超声相干平面波复合(CPWC)成像质量,本文提出了基于环形统计矢量(CSV)的加权算法。该算法以延时信号相位为环形统计样本,通过样本平均合矢量建立反映相位分布一致性程度的相干因子。进一步地,根据波束形成及相干因子构建数量的不同,提出了全孔径环形统计矢量(tCSV)加权算法。结果表明,相比于CPWC,CSV和tCSV的散射靶点分辨率和囊肿的对比度分别提高了至少23.67%和27.69%,CNR值降低至多39.37%。与相干因子(CF)和符号相干因子(SCF)相比,虽然CSV和tCSV算法在分辨率和对比度上最大分别比之减小约12.83%和88.31%,但抑制背景噪声和保留目标靶点回波幅值的能力较强,且CNR值比之提高了约20%,其成像质量具有更好地鲁棒性。 展开更多
关键词 相干平面波复合 相位环形统计矢量 全孔径环形统计矢量 超声
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基于广义相干系数的超声平面波复合成像 被引量:4
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作者 赵金鑫 汪源源 +1 位作者 郭威 余锦华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期186-190,共5页
传统的平面波复合成像仅仅将不同偏转角度下的平面波回波数据进行简单平均获得图像,得到的图像质量较差。本文提出了多角度平面波成像下的广义相干系数(GCF)来提高复合成像质量的方法。通过二维傅里叶变换求取多角度观测下的广义相干系... 传统的平面波复合成像仅仅将不同偏转角度下的平面波回波数据进行简单平均获得图像,得到的图像质量较差。本文提出了多角度平面波成像下的广义相干系数(GCF)来提高复合成像质量的方法。通过二维傅里叶变换求取多角度观测下的广义相干系数来进行成像。首先使用Field II的仿真数据对比了不同频率成分选择的成像效果;然后通过仿体数据验证提出的方法的有效性;最后验证了声速误差下算法的鲁棒性。实验结果表明,提出的方法能够明显改善多角度平面波复合成像的效果,并且有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 超声成像 平面波 广义相干系数 复合成像
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基于符号相干因子加权的双层介质频域相干复合平面波成像 被引量:6
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作者 龙盛蓉 陈尧 +1 位作者 孔庆茹 黄景兴 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期32-39,共8页
为同时提高双层介质下超声相干复合平面波(CPWC)成像的质量和效率,提出一种频域波束形成与符号相干因子加权(SCF)相结合的算法。提取平面波数据的相位符号,通过修正后的频域波束形成算法对其进行波场外推。利用外推后的相位符号构建SCF... 为同时提高双层介质下超声相干复合平面波(CPWC)成像的质量和效率,提出一种频域波束形成与符号相干因子加权(SCF)相结合的算法。提取平面波数据的相位符号,通过修正后的频域波束形成算法对其进行波场外推。利用外推后的相位符号构建SCF加权因子对波束形成后的平面波图像进行自适应加权。结果表明,经过SCF加权,时域和频域波束形成后图像中缺陷的平均半峰值宽度基本相同,分别为时域DAS的78%和75%,频域图像的信噪比高于时域5 dB左右,在提供相同分辨率和信噪比的前提下,相比于时域波束形成下的SCF加权算法,本文所提的复合算法成像效率提升4倍以上,同时兼顾较高的成像质量和较低的运算复杂度,进而形成一种适用于双层介质无损检测的高质量、低复杂度的超声相控阵成像技术。 展开更多
关键词 相干复合平面波 符号相干因子 双层介质 频域 超声
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短阶相干系数加权的平面波复合成像算法 被引量:4
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作者 郑驰超 张路南 +1 位作者 王浩 彭虎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2919-2927,共9页
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,... 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。 展开更多
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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平面波经颅超声成像相位校正及散斑跟踪 被引量:4
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作者 李倩岩 苏畅 +2 位作者 林伟军 郑音飞 武小晴 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第1期132-142,共11页
准确的脑血流成像对脑功能监测和脑疾病的快速诊断具有重要意义,然而颅骨对超声传播的影响会导致成像质量下降、速度或位移估计不准确等问题。论文采用平面波相干复合结合散斑跟踪方法进行颅内散射目标成像和速度估计,以实现脑血流速度... 准确的脑血流成像对脑功能监测和脑疾病的快速诊断具有重要意义,然而颅骨对超声传播的影响会导致成像质量下降、速度或位移估计不准确等问题。论文采用平面波相干复合结合散斑跟踪方法进行颅内散射目标成像和速度估计,以实现脑血流速度矢量检测;针对颅骨存在导致的超声相位畸变,利用数值仿真和体模实验研究了其对成像及散斑跟踪效果的影响,并采用近似射线声学理论方法进行校正。数值结果表明颅骨的存在造成目标运动速度估计的相对误差达到55%左右,校正后误差降至约12%;体模实验中对目标位移大小和角度估计的平均误差在校正前分别约为16%和28%,校正后均降至1%左右。该研究结果可为超声颅脑疾病诊疗设备的研制提供理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 平面波成像 相干复合 散斑跟踪 经颅超声
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基于平面波的高帧频向量血流成像 被引量:1
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作者 周密 周浩 郑音飞 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1410-1417,共8页
针对传统医学超声血流成像中成像帧频低、检测结果依赖于血流方向的问题,提出高帧率二维向量血流成像方法.该方法结合了平面波成像、多合成孔径成像、二维自相关以及空间复合成像等技术.在接收模式下,采用左、右两个子孔径进行偏转角度... 针对传统医学超声血流成像中成像帧频低、检测结果依赖于血流方向的问题,提出高帧率二维向量血流成像方法.该方法结合了平面波成像、多合成孔径成像、二维自相关以及空间复合成像等技术.在接收模式下,采用左、右两个子孔径进行偏转角度波束形成,获得横向与轴向的血流速度信息.向量血流成像方法的有效性经过了Field II仿真实验、仿体实验及在体实验的验证.仿真实验表明:轴向血流速度的估计误差约为0.035m/s,估计方差约为0.001 3m/s;横向血流估计误差约为0.08m/s,标准差约为0.009m/s;通过与近期发表的平面波向量血流成像方法进行对比,本文方法的横向估计速率提高了0.02m/s,轴向估计速率提高了0.003m/s.通过沿不同角度多次发射平面波,采用复合成像技术,血流估计的稳定性得到了极大的改善. 展开更多
关键词 向量血流成像 超声平面波 偏角波束形成 空间复合成像
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