作者:张顺起; 张鑫山; 马任; 殷涛; 刘志朋 期刊:《北京生物医学工程》 2019年第06期
目的磁声信号信噪比低限制了磁声成像的图像质量,本研究提出Chirp脉冲编码激励的磁声成像信号处理方法,以提高磁声信号信噪比,缩短信号处理时间。方法本研究通过仿真计算和磁声信号的实验测量,对不同脉冲宽度的Chirp信号编码激励的磁声信号进行了研究。结果对于体外实验猪肉与金属丝模型,编码激励明显提高磁声信号信噪比,10μs、50μs、100μs的Chirp激励,磁声信号信噪比相比于单脉冲激励分别提高7.65倍、42倍和90.1倍。同时处理时间...
作者:刘桂雄; 唐文明; 李宇中 期刊:《计测技术》 2018年第03期
超声相控阵仪器作为无损检测关键设备之一,对材料内部缺陷分析、参数检测、失效评估等研究具有重要意义。本文从相控阵技术原理入手,分析编码激励、延时聚焦、数字信号快速处理、大数据传输与调度模块各关键模块工作机理,根据仪器检测性能指标要求,从仪器实时性、灵活性、精度等方面对关键技术进行深入研究,并通过实验验证各关键模块的实现效果。研究成果对于无损检测仪器的高精度化、高速化、高效率化,具有重要的实际应用价值。
作者:张佳莹; 丛森; 刚铁; 林尚扬 期刊:《焊接学报》 2018年第07期
焊接结构在工业领域的应用十分广泛,常应用于复杂结构中,对焊接质量要求较高,需要高时间分辨率的超声检测方法检测焊缝内部缺陷.为了提高检测结果的时间分辨率,将雷达领域的编码激励与脉冲压缩技术引入焊缝检测中,提出一种基于幅度加权频率调制的相位编码激励检测方法,该方法的激励信号为幅度加权的线性调频信号与巴克码信号的复合.结果表明,相同带宽下,与线性调频信号和巴克码激励的检测结果相比,所提出的激励方法检测结果的时间...
作者:邓惟心; 陈晓冬; 杨晋; 吉佳瑞; 汪毅; 蔡怀宇 期刊:《激光与光电子学进展》 2019年第14期
合成孔径算法可以实现超声波发射和接收的双向动态聚焦,从而提高成像分辨率,但仍存在图像信噪比低,旁瓣明显等问题。为进一步提高超声成像质量,提出一种基于编码激励和相干系数的合成孔径超声成像(CFCS)算法。首先采用Golay互补序列对作为激励信号,通过增加发射脉冲的编码长度提高图像的信噪比,同时利用序列对良好的自相关特性消除距离旁瓣,提高图像的轴向分辨率。在此基础上引入相干系数,对图像中的横向旁瓣加以抑制。仿真结果表...
作者:陈晓冬; 李明; 周浩; 温世杰; 郁道银 期刊:《光子学报》 2010年第04期
介绍了一种采用前置微型电机的新型推拉式超声内窥镜的研制方法.在该内镜系统中,采用FPGA实现成像处理功能,运用编码激励技术以提高系统的信噪比和探测深度,使用了微型前置探头取代了目前商用超声内镜中所采用的钢丝连接以驱动换能器进行旋转扫描.该仪器在300h的连续工作测试中能够正常运行.相较模拟成像系统,数字系统将模数转换置于信号处理的最前端,从而能够保留回声的更多信息.这使得编码激励、数字式正交解调系统获得...
作者:丛森; 刚铁; 张佳莹 期刊:《机械工程学报》 2017年第12期
通过Hamming窗加权方法设计了幅度加权调频编码激励信号,将这种新型的激励方法与TOFD(Time-of-flight diffraction)检测方法相结合,综合提高了粗晶奥氏体不锈钢焊缝缺陷检测的时间分辨力、检测信噪比和缺陷定量定位精度,有效改善了粗晶焊缝超声检测中的难点问题。为分析设计的幅度加权调频编码激励信号的检测能力,针对奥氏体不锈钢母材试件和焊缝试件中的横孔缺陷,采用5 MHz探头分别进行了编码激励和常规激励的TOFD成像检测对比...
作者:李绍兴; 张天炯; 陈昕; 覃正笛 期刊:《声学技术》 2017年第01期
血流信息检测及其成像因其独特的优势,在临床上得到广泛应用。但常规经颅多普勒超声系统仍采用模拟和数字电路结合的传统技术,这类系统容易受到外界干扰且不能进行多深度检测。文章设计出一种全数字多普勒超声血流检测系统方案,弥补了传统模拟系统存在的问题。多普勒仿体和人体实验结果表明,该系统能够进行多深度检测,确定血管的深度;同时,还提高了检测灵敏度、超声穿透力和系统成像分辨率。
作者:李绍兴; 张天炯; 陈昕; 覃正笛 期刊:《声学技术》 2016年第06期
血流信息检测及其成像因其独特的优势,在临床上得到广泛应用。但常规经颅多普勒超声系统仍采用模拟和数字电路结合的传统技术,这类系统容易受到外界干扰且不能进行多深度检测。文章设计出一种全数字多普勒超声血流检测系统方案,弥补了传统模拟系统存在的问题。多普勒仿体和人体实验结果表明,该系统能够进行多深度检测,确定血管的深度;同时,还提高了检测灵敏度、超声穿透力和系统成像分辨率。
作者:刘凯; 高上凯 期刊:《北京生物医学工程》 2007年第01期
本论文实现了基于编码激励的高频超声成像实验系统并对编码激励在实际应用中的性质进行了定量实验研究。以中心频率为10MHz的眼科B超为实验平台,实现了一个适用于各种二进制编码激励的超声成像系统。系统使用FPGA实现了编码激励实时成像处理,并通过数据采集卡获得射频回波数据。实验表明,采用编码激励可以显著增加系统信噪比,降低发射电压。在单反射面情况下,15V发射电压的编码激励回波的信噪比与70V发射电压的单脉冲激励回波...
作者:李斌; 李德来; 杨金耀; 张琼 期刊:《中国医疗器械信息》 2014年第04期
空间分辨率和对比度分辨率是评价超声成像质量的两个关键因素。本文首先详细介绍了这两个关键因素;然后,深入分析了改善超声成像质量的幅度变迹、编码激励和谐波成像方法的工作原理和对图像的改善程度;最后,讨论了超声成像方法的发展趋势。
作者:李长征 邱长春 黄建通 陈红卫 期刊:《人民黄河》 2012年第10期
介绍了编码激励信号、脉冲压缩方法的基本原理,理论计算了理想情况的编码线性调频信号脉冲压缩结果。理论计算了有限换能器带宽情况下的压缩效果参数,编辑了编码信号,通过激励实际带宽有限的换能器,对激励波形进行了压缩分析。理论计算和试验结果表明,仅靠单个换能器无法大幅度提高发射信号的时带积,不能达到理想的脉冲压缩效果。因此,需要改进宽带换能器或通过阵列发射的方式增加换能器带宽,以求达到良好的脉冲压缩效果。
作者:陈晓冬 周浩 李明 温世杰 郁道银 期刊:《纳米技术与精密工程》 2009年第06期
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.
将编码激励技术应用到医学超声成像系统中,选择和设计合适的发射编码和脉冲压缩方法非常重要。文中提出采用加Tukey窗的Chirp信号作为发射脉冲,同时采用分数阶傅立叶变换的进行脉冲压缩的编码激励方法。将该方法与传统方法进行了比较研究,实验结果表明:文章提出的基于分数阶傅立叶变换的编码激励方法在先验性方面优于传统方法。
作者:项雷 高上凯 期刊:《中国生物医学工程学报》 2009年第04期
在超声血流测量系统中应用编码激励技术可以缓解系统穿透深度和轴向分辨率的矛盾,并且提高栓子检测的灵敏度。为了更合理高效地应用编码激励技术,研究了血液流速对编码激励系统的影响。通过对不同解码滤波器和编码序列的研究发现,使用短基础序列的系统受血液流速影响较小。尖峰滤波器在流速不是很高时拥有更好地性能,而在流速较高时,使用匹配滤波器能得到稍好的结果。仿真实验表明,编码激励经颅多普勒系统中栓子能量较高且速...
作者:缪亚林 辛鹏程 卞正中 期刊:《压电与声光》 2009年第05期
把先进的雷达理论和扩谱通信理论与脉冲回波超声成像技术相结合,克服了脉冲B超系统峰值功率高,信噪比差及穿透力弱等缺点。研究了基于最优二相序列激励的医学超声成像理论基础,建立了数学模型。针对最佳二相序列采用自相关解码时,信杂比不能达到医学超声成像要求的难题,提出了基于编码的“倒谱FIR滤波器(CSIFIR)”,并给出了基于线性规划法的求解公式。仿真结果表明,当CSIFIR滤波器长度约为4倍的最佳二相序列长度时,用该...
作者:陈晓冬 温世杰 周浩 郁道银 期刊:《光电子激光》 2009年第02期
为了提高医学超声内窥镜系统的探测深度和成像质量,将广泛应用于雷达系统的编码激励技术引入到超声成像系统中,采用编码脉冲信号激励超声换能器,以增加超声发射功率,提高回波信号信噪比。在分析编码激励原理和超声换能器暂态工作特性的基础上,设计并实现了超声信号的4 bit Barker编码脉冲发射。实验中,激发电路输出的编码激励信号与超声换能器的暂态工作特性吻合;玻璃杯壁的反射超声回波信号,具备编码特征,与Matlab仿真结果相同,且...
作者:陈晓冬 李明 俞锋 李伟锋 郁道银 期刊:《中国激光》 2009年第10期
超声内窥镜系统将微型超声探头通过电子内窥镜的活检通道插入消化道器官,既可通过内窥镜直接观察粘膜表面的病变形态,又可进行超声扫描成像,获得消化器官管壁各个断层的组织学特征。利用编码激励技术,以4位Barker编码的方式激励换能器,在不增加峰值负声压的前提下,显著提高超声换能器的发射功率,增大系统探测深度以及成像的信噪比;用数字下变频技术实现超声回波的中频采样、编码信号的脉冲压缩以及信号包络的提取;采用装有超声耦合...
作者:项雷 高上凯 期刊:《清华大学学报·自然科学版》 2008年第06期
为了提高声谱图的信噪比和距离分辨率,使用编码激励技术来改进脉冲Doppler超声血流测量系统。在仿真实验中,分别用7位Barker码和传统方法对Doppler仿真体模进行激励,通过对结果声谱图的比较,验证了编码激励对系统性能的改善。实验结果表明,在达到相同的轴向分辨率时,该方法获得的穿透深度比传统方法增加了1 cm左右;而在信噪比相同的情况下,该方法能得到远高于传统方法的轴向分辨率。相对于传统方法,编码激励在测量深层微小血管或相...
作者:齐敏超 高上凯 期刊:《中国生物医学工程学报》 2012年第03期
传统超声多普勒血流测量仪器使用模拟电路来完成信号采集与解调处理,此类系统容易受外界电磁环境、温度变化等因素的干扰,也难以运用现代信号处理技术来实现更高级的检测功能,例如多深度检测、功率M型多普勒血流成像以及编码激励成像等。本研究设计了一种全数字的超声多普勒血流信号采集处理系统,结合经典的自相关技术,实现了多深度检测和功率M型多普勒血流成像,并采用2周期基础码调制的13位Barker码编码激励方法,得到远高于传统方...
作者:王春光 刘文 刘东权 期刊:《计算机应用研究》 2013年第05期
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,超声空间复合方法利用帧间噪声解相关性可有效抑制伪影噪声。为此,在应用Chirp编码激励技术的基础上,结合接收端的基于滤波器的弹性成像空间复合去噪算法,进一步提高弹性图像质量;利用Field11仿真工具,以Chirp作为激励信号仿真并计...