彩色超声多普勒血流成像关键技术的研究

摘要

在临床医学领域中，超声彩色血流成像（ CFI）因其经济适用、无侵入、无损伤、对人体影响小并且能够准确得到待测剖面的二维血流速度分布，是诊断心血管疾病的重要技术。随着国家加大对基础医疗的投入，国内各大超声设备厂商都开始加大对多普勒血流成像技术的研究，以便于开发出价格低廉，成像效果较好的多普勒血流成像设备。
　　本文的主要工作是在多普勒回波信号预处理完成的基础上进行的壁滤波研究和后期处理（组织结构图滤波）研究。对于血流成像中的壁滤波器，本文提出了首先根据回波信号的时域特性和能量强度，采用动态划分法区分出信号所属范围；然后根据信号范围选取多项式回归法或SVD分解法动态地去除杂波成分的基于动态域的回归-SVD杂波抑制方法；而对于后期处理本文结合Canny算子与各向异性扩散方法，提出了一种与自适应Canny算子结合，沿图像边缘切线方向扩散的去噪方法。
　　实验证明：基于动态域的回归-SVD杂波抑制方法能够较好地抑制组织运动干扰（组织区信号的运动速度几乎为零，且滤波后的杂波血流比约为5.427dB），估计出的最大血流速度（0.968m/s）最接近于理论值，血流分布均匀，并能较好地保持血流速度剖面的完整性，得到的血流速度图像真实，质量较高；而基于Canny算子的边缘切线扩散医学超声图像去噪方法，能够有效的解决滤波和细节保护这一矛盾问题。使得图像在有效滤除噪声的同时能够完整地保护图像的细节和边缘，达到滤波保边的平衡，使得图像质量有较明显的改善。

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1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 超声多普勒诊断技术的发展和分类

1.3 本文研究工作

1.4 论文组织结构

2 彩色超声血流成像理论及原理

2.1 超声声学基础

2.2 多普勒现象及原理

2.3 频谱多普勒成像技术

2.4 彩色超声成像系统基本构成

2.5 本章小结

3 彩色超声成像系统信号处理原理

3.1 彩色超声血流成像系统信号模型及特点

3.2 彩色超声血流成像系统数字信号处理流程

3.3 彩色超声血流成像系统信号处理具体方案

3.4 本章小结

4 彩色超声血流成像系统杂波抑制

4.1 传统杂波抑制方法及其缺点

4.2 基于回归-SVD杂波抑制算法

4.3 ARS算法

4.4 本章小结

5 彩色超声血流成像斑点噪声抑制

5.1 斑点噪声产生原理及影响

5.2 斑点噪声的常用处理方法

5.3 基于Canny算子的边缘切线扩散医学超声图像去噪

5.4 本章小结

6 算法仿真及结果

6.1 Field ii仿真系统介绍

6.2 仿真平台及仿真系统

6.3 算法仿真结果及分析

6.4 本章小结

结论与展望

工作总结

下一步工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果