B超的数字扫描变换技术研究

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数字扫描变换技术是应用在B型超声系统中的一个关键部分,传统意义上的数字扫描变换技术完成了超声扫查和图像显示的衔接,为图像提供了一个缓存,图像信息的存储和处理速度得到了提高,使动态超声图像的实时处理成为可能。本文提出的数字扫描变换技术是包括对回波信号进行信号预处理,数字图像处理,图像缓存以及坐标变换的广义概念。本文着重对数字扫描变换技术中的动态滤波器和坐标变换这两个部分进行了分析和设计并利用FPGA芯片完成了硬件逻辑。在动态滤波器设计这一部分,本文分析和验证了人体组织对超声波的衰减与超声波频率之间的关系。为了获得全探测深度内最佳分辨力的回声图像,本文利用Altera公司Cyclone系列的EP1C6Q240型FPGA芯片设计并实现了一个FIR型动态滤波器,给出了滤波器的硬件结构图和参数生成的过程,并在最后对使用该动态滤波器的B超成像系统采集的图像和使用常值滤波器的B超成像系统采集的图像进行了比较与分析。在坐标变换设计这一部分,本文通过对超声扫查格式和显示扫描这两个概念的介绍得出了进行直角坐标到极坐标变换的必要性。介绍了直角坐标系到极坐标系变换的具体过程和实现算法,指出了利用公式法进行坐标变换的优点,通过与求平方根和反正切运算比较常用的算法的比较引出了更加适合利用硬件逻辑描述的CORDIC算法,同样利用EP1C6Q240型FPGA芯片完成了整个坐标变换的硬件逻辑描述,并在最后针对公式法进行坐标变换遇到的困难进行了讨论,提出了可行的解决实时性的方法。
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