一、组织谐波频移成像与B超基波图像对比（论文文献综述）
卓禹心,韩素雅,张榆锋,李支尧,董毅峰[1]（2021）在《基于超声谐波包络Nakagami参数图像的微波消融区域自动分割方法》文中指出针对现有超声谐波包络信号的Nakagami参数成像能够实现对消融过程的无创监测,然而并不能精确估计消融区域的问题,提出了一种基于超声谐波包络Nakagami参数图像的高斯逼近自适应阈值分割（GATS）方法用于微波消融区域的准确有效监测。首先,使用高通滤波器获得超声回波射频信号的谐波分量;然后,估计谐波信号包络的Nakagami形状参数,并使用复合窗口成像生成Nakagami参数图像;最后,对Nakagami参数图像进行高斯逼近以呈现消融区域,对逼近图像进行各向异性平滑预处理,并使用对平滑后图像进行自适应阈值分割来精确估计消融区域。微波消融实验结果表明,基于P-M（Perona-Malik）算法的各向异性平滑后的阈值分割消融区域与实际消融区域的长、短轴误差相较基于Catte算法得到的误差分别减小了2.95个百分点和1.15个百分点,与基于中值滤波改进（Median）算法得到的误差相比分别减小了6.52个百分点和2.33个百分点。可见对超声谐波包络Nakagami参数图像使用P-M算法的GATS能够更为精确地估计消融区域,为临床消融手术提供有效监测。
杨晨[2]（2021）在《快速高分辨医学超声成像信号处理关键技术研究》文中研究指明医学超声成像以其实时性、灵活性、安全性和低成本等优点,成为了临床检查中不可替代的成像手段之一。由于兼顾时间分辨力与图像分辨力,快速高分辨的成像算法逐渐成为医学超声成像的热点研究方向,例如用于高帧频采集的多角度平面波相干复合成像（coherentplane-wave compounding,CPWC）、用于信噪比提升的编码发射技术等。为进一步提升快速高分辨医学超声成像的表现,本论文从相关的信号处理关键技术的角度,主要开展了以下工作:1)提出了一种基于编码发射的双频内窥式超声成像方法,并应用于椎弓根螺钉内固定手术中的钉道成像。该方法采用编码发射技术提高了超声对椎弓根成像的深度;同时还结合了高频和低频成像的各自优势,最终在提升椎弓根成像深度的基础上又进一步提升了钉道内壁的细节分辨能力。相比于现行超声椎弓根钉道成像技术,本论文提出的方法在不降低帧频的前提下,具有更高的成像深度与更好的细节分辨率,进一步提升了椎弓根螺钉内固定手术的安全性。2)针对基于空间域波束合成的CPWC在有限角度数下成像质量受限的问题,提出了基于联合相干因子的超快速空间域波束合成方法。在CPWC中,为保证帧频,不能通过无限制地提高平面波角度数来提升图像质量。新方法结合已有的孔径相干因子波束合成框架与角度相干因子波束合成框架各自的技术优势,进一步提升了有限角度下B模式成像的细节分辨率与对比度分辨率,并经过了仿真数据与实验数据的验证。与此同时,借助该波束合成框架,超快速血流成像的成像质量也得以提升。以上结果表明,基于联合相干因子的超快速空间域波束合成方法在保证帧频的同时进一步提升了 CPWC的成像质量。3)进一步提出了基于频角联合权重模板的超快速频域波束合成方法。相比于传统频域波束合成方法中的Stolt’s f-k方法以及已有的角度相关权重模板方法,该方法计算量相近,但却取得了更高的图像对比度。与此同时,通过改变频角联合权重模板径向参数,还可以借由该方法直接进行谐波成像,而无需通过额外的谐波带通滤波器,从而可以进一步减少数字信号处理的计算负担。
何冰冰,牛德浩,张榆锋,梁虹,李支尧,张俊华[3]（2021）在《局域基谐波频谱峰值比的超声图像融合》文中研究说明提出一种局域基谐波频谱峰值比（LFHR）的超声图像融合方法。首先,分离超声射频信号基谐波,计算二者的局域频谱峰值比,确定融合权值;然后,加权平均基谐波成分,得到融合射频信号;最后,经过希尔伯特变换、对数压缩、插值/降采样生成B超融合图像。非均匀囊肿组织模型仿真结果表明,LFHR法获取的融合图像较原始图像的对比度、对比度噪声比、组织杂波比分别提高2.44倍、2.80倍及3.22倍,谐波成分谱能量提高83%。人体颈动脉临床实验结果进一步验证了LFHR法的有效性。综上,LFHR法获得了组织轮廓清晰内部细节丰富的B超融合图像,图像质量显着提高。
魏丹[4]（2020）在《高阶光子轨道角动量模式的产生及其在旋转物体成像中的应用》文中提出光子角动量分为自旋角动量（SAM）和轨道角动量（OAM）。在传播过程当中,携带SAM的光子自转,而携带OAM的光子以传播方向为轴公转。OAM模式含有螺旋相位exp（ilΦ）（其中l被称为拓扑荷）,具有无限维度和正交性。这些特点决定了 OAM模式在光操控、量子信息、光通讯、成像及探测领域具有重要应用前景。其中,拉盖尔-高斯（LG）模式是一种常用的高质量OAM模式。相比于其他OAM模式,LG模式有以下独特优势:它是波动方程的本征解,具有正交完备性;它是激光谐振腔的本征模式;它可以实现低损耗长距离传输。自从1992年被提出以来,OAM模式相关研究覆盖了产生、探测及应用等各个方面。其中大容量的光通讯和高精度的光学探测中都需要利用到高阶OAM模式,因此高阶OAM模式的产生是该领域的关键前沿问题之一。此外,OAM模式也在近年被初步应用于数字成像领域,物体旋转对称性、开口角大小、角向方位等简单信息可以根据OAM模式分布得出。然而,在现代工业和科学研究中,要利用OAM模式实现对航空发动机、超级离心机、燃气轮机、储能飞轮等高速旋转物体的实时追踪和图像处理,仍面临巨大挑战。本文围绕高阶OAM模式的产生及其在旋转物体图像处理中的应用展开,内容包括:1.基于准相位匹配三倍频过程高效产生高阶OAM模式。针对入射波长,设计并采用室温极化技术加工了具有一维准周期结构和二维周期结构的LiTaO3晶体。在一维准周期极化LiTaO3晶体中,通过共线准相位匹配技术耦合倍频和和频过程,实现了 OAM模式三倍频输出。在二维周期极化晶体中,准相位匹配三倍频由非共线倍频和和频过程级联产生,可以在不同方向同时产生多个OAM模式。实验结果还证明了准相位匹配三倍频过程中的OAM守恒定则,即三倍频OAM模式的拓扑荷是入射基波光的三倍。该方法可以高效的获取高阶OAM模式。2.基于LG模式实现光学图像重构及噪声处理。针对径向模式在二维成像展开的复杂性,本文提出了一种新的LG域光学图像分解方法,比现有积分方法所需采样点少得多,从而提升图像处理效率。通过对光束束腰、角向指数和径向指数范围进行优化,保证有效范围内最高阶LG模式同时覆盖图像的空间域和频域,实现了高精度图像重建。此外,还演示了图像角向降噪,进一步证明了在LG域进行图像处理的优势。3.基于LG变换的旋转图像处理。由于LG模式的空间旋转对称性,图像的LG谱在高转速下也不会发生变化,在旋转图像实时处理中具有独特优势。同时,类似于傅里叶变换中透镜的作用,旋转操作也提供了一种方便可行的获取LG谱的方法。利用获取的LG谱,我们实验演示了对旋转图像进行实时重构、边缘增强和模式复制等。LG变换方法为在工业和天文领域对高速旋转物体实时监控和分析提供了一种有效的方法。
刘备[5]（2020）在《HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别》文中认为高强度聚焦超声（high-intensity focused ultrasound,HIFU）治疗是一种新的无创肿瘤治疗技术。它通过聚焦方式将声能聚集于治疗靶区,使靶区瞬间产生高温,从而使病变组织细胞内的蛋白质发生固化、变性和坏死,同时又不损伤靶区之外的正常组织。通过监测治疗区域中组织的温度以及变性情况,能反映出HIFU治疗效果,对确保HIFU治疗安全高效有重要意义。本论文围绕HIFU治疗中生物组织的变性监测开展了四个方面的研究,主要包括:（1）HIFU辐照区域超声散射回波信号截取以及超声信号去噪;（2）生物组织超声特征参数与温度相关性研究;（3）基于相空间重构理论研究超声散射回波信号非线性特征;（4）基于聚类分析的生物组织变性识别方法研究。具体工作如下:（1）针对HIFU辐照区域超声散射回波信号的截取问题,提出了基于广义S变换-时频熵的信号截取方法。通过超声回波信号广义S变换-时频熵的峰值变化确定正常区域与辐照区域超声散射回波信号的边界,提高了截取信号的可靠性。针对传统的经验模态分解（EMD）算法的缺点,将消除趋势波动分析（DFA）算法与变分模态分解（VMD）算法相结合,提出了一种DFA-VMD超声信号去噪方法。该方法既有效地解决了EMD处理过程中的模态混叠问题,也克服了VMD处理过程中需要预先设定模态数的缺点。（2）研究了超声信号特征参数与生物组织温度的相关性,主要包括超声声速、超声衰减系数以及超声频移特征参数。在超声衰减系数研究中,针对传统的时域与频域超声衰减系数测量方法的缺点,提出一种基于超声回波信号品质因子（Q）值特征的超声衰减系数测量方法。在超声频移研究中,利用超声回波信号自回归模型（AR）谱峰频率最大值表征超声回波信号中心频率。研究结果表明:当温度在37℃到53℃之间时,生物组织超声声速随温度升高而增大;53℃到63℃时,声速上升趋势变缓;当温度达到63℃时生物组织声速达到一个最大值,63℃之后声速几乎不再发生变化。当组织温度为37℃到63℃时,超声衰减系数随温度的升高而增大,超声散射回波信号中心频率随着温度的升高而降低;63℃之后超声衰减系数变化逐渐变缓直至不变,超声散射回波信号中心频率随着温度的升高也不再变化。Q值法测得的衰减系数与组织温度的相关系数达到0.9796,标准偏差较小,Q值法能够得到更准确、稳定的超声衰减系数测量结果。（3）基于相空间重构理论研究生物组织超声散射回波信号的非线性特征。重构后的三维相空间轨迹表明,当生物组织变性时,超声散射回波信号的相空间轨迹是发散和混乱的,正常组织超声散射回波信号相空间轨迹收敛程度较好。其次,针对多尺度排列熵以及多尺度加权排列熵的缺点,引入精细复合化算法对多尺度加权排列熵做了改进,提出了精细复合化多尺度加权排列熵的计算方法。结果表明,精细复合化多尺度加权排列熵不仅可以在度量时间序列的复杂度时包含振幅信息,而且可以提高熵值的稳定性。同时正常与变性组织超声散射回波信号精细复合化多尺度加权排列熵的类间距离大于多尺度排列熵和多尺度加权排列熵,类内距离小于多尺度排列熵和多尺度加权排列熵。（4）研究了基于聚类分析的生物组织变性识别方法,分别采用遗传算法（GA）优化后支持向量机（GA-SVM）以及GK模糊聚类方法,依据超声散射回波信号多尺度排列熵、多尺度加权排列熵以及精细复合化多尺度加权排列熵三种特征参数对未变性组织与变性组织进行识别。结果表明在本文实验条件下,基于精细复合化多尺度加权排列熵特征的聚类效果以及识别能力优于多尺度排列熵与多尺度加权排列熵特征。相较于GA-SVM,基于GK模糊聚类的变性识别方法识别率更高,且运行时间更短,GK模糊聚类方法能较好地解决生物组织未变性与变性特征模糊的问题。基于RCMWPE-GK模糊聚类的生物组织变性识别方法能较好地识别未变性组织与变性组织,识别率高达95.5%。
朱泓萱[6]（2019）在《基于超声谐波包络Nakagami参数成像的微波消融监测研究》文中研究表明微波消融是治疗肝细胞癌的重要手法。随着消融过程中热量的积累,生物组织的非线性会增强。基于这个特征,可以使用超声谐波包络信号的定量参数成像来监测微波消融组织,以提高监测结果的有效性。本研究提出了一种利用热损伤组织的超声二次谐波包络信号Nakagami参数成像的方法来改善微波消融监测。首先利用高通滤波器对超声回波射频信号进行滤波以产生二次谐波分量。然后通过窗口化包络信号估计Nakagami概率分布的分布参数值。最后使用窗口调制复合成像算法合成Nakagami参数图像。在实验过程中,利用CREANUIS非线性超声仿真模拟器得到的基/谐波超声包络信号来估计Nakagami概率分布的参数,以评估基/谐波Nakagami分布参数在不同非线性介质中的变化情况。然后利用来自恒温水浴加热新鲜猪肝组织的二次谐波分量计算谐波射频信号的频谱以及谐波包络信号的Nakagami分布参数值,以评估温度变化对组织的影响情况。最后采集经微波消融至不同时间的猪肝样本的二次谐波超声包络信号,利用窗口调制复合Nakagami参数成像来评估微波消融的监测性能。实验结果表明超声谐波包络信号的Nakagami分布参数随着加热组织的非线性增加呈现出相互分离且增加的趋势。在反映Nakagami缩放参数的B超图像以及彩色编码的Nakagami形状参数图像中,谐波分量获得的图像结果对热损伤区域的可视化程度和监测精度均优于基波分量获得的图像结果。统计5次实验结果可以得到,利用超声谐波包络复合Nakagami参数成像获得的椭圆形热损伤区域的长轴和短轴的归一化均方根误差分别为0.073+0.56和0.085± 0.74,归一化均方根误差值比基波成像分别少0.052和0.090。谐波参数图像测量误差的均值及标准差分别为6.1±3.1%和6.9±3.7%,其平均误差比基波包络参数图像中的测量结果小6.0%和9.2%。综上所述,二次谐波超声包络信号对生物组织随着温度的升高而增加的非线性十分敏感。因此,基于二次谐波包络信号的窗口调制复合Nakagami形状参数成像可以改善对微波诱导热损伤程度和面积的监测性能。该技术可以为临床微波消融手术治疗过程提供更好的监测和评估方案。
霍京京[7]（2018）在《基于Nakagami分布特征参数的超声谐波量化成像》文中研究指明超声成像技术是用于检查生物组织内部结构的重要临床工具。目前广泛使用的B型超声检查方法,是基于整个超声背散射信号的分析,沿用线性声学理论,利用超声回波信号中的基波成分幅度信息来成像,为人体内部组织器官提供形态上的定量描述。然而,超声传播是一个非线性过程,非线性效应带来的影响在临床诊断中不容忽视。传统B型超声检查的基波图像缺乏对生物组织的全面描述,不能反映超声波在人体内传播过程中的非线性变化,进而影响诊断结果的准确度。为此,本文提出了应用Nakagami分布统计模型对超声回波信号中二次谐波成分的包络统计信息进行量化成像的新方法,全面分析超声波在组织内传播过程中的非线性变化。对建立的非线性系数仿真原理图,利用非线性射频超声图像仿真软件CREANUIS进行163线的仿真计算得到非线性不均匀系数介质的B超图像,对得到的非线性仿真数据处理:应用巴特沃斯（Butterworth）高通滤波器对整个超声回波信号进行基波与谐波成分的分离,然后利用希尔伯特变换（Hilbert）分别获取基谐波的包络检测信号,进一步对其作对数压缩、差值处理分别得到基波和二次谐波的灰度图像,最后应用Nakagami分布统计模型对二次谐波的包络统计信息进行Nakagami分布特征参数的量化计算和伪色彩处理,得到可视化的二次谐波Nakagami分布特征参数量化伪色彩映射图像。对比实验结果,可以得出非线性系数越高二次谐波振幅越高,直观表现为非线性系数越高二次谐波灰度图像越明亮,而基波的灰度图像完全忽略了超声传播过程中非线性效应所带来的影响,图像明暗无差异。最后通过二次谐波Nakagami分布特征参数伪色彩映射图像与二次谐波灰度图像的比较分析,表明分布特征参数?和?的量化彩色映射图像能更直观地反映出非线性系数的变化情况,在临床检查中量化伪色彩映射图像能够更清晰地显现出组织器官的结构性质与病理变化。综上所述,本文所提出的方法新颖,且操作简便易于实现,研究结果有助于临床应用上开展对超声传播过程中非线性特性的研究,对提高医护工作者的诊断水平及患者的治疗与后期护理均具有现实意义。
牛德号[8]（2018）在《基于局域基谐波频谱分贝峰值差的B超图像融合》文中提出超声成像技术因其具有无创、易用、价廉且实时成像等优势,已成为临床诊断的重要方法之一。利用超声换能器接收到与入射声波同频率的回波信号构成生物组织图像的成像模式称为基波成像。该成像模式运用的是超声在组织传输中的线性特性,其图像具有清晰的组织轮廓特征,而内部细节信息却显匮乏。然而实际生物组织并非为仅存线性特性的理想媒质。由于组织自身具有衰减和吸收超声能量等特性,使得声波在传输过程中发生非线性现象,伴随同入射声波频率成倍频关系的高次谐波产生。利用高次谐波回声信号成像的方式称为谐波成像,其图像含有丰富的组织细节信息,而轮廓特征却较为模糊。若能充分利用基谐波图像涵盖的互补优势信息提高原始B超图像的清晰度和表现力,对获取更准确的诊断信息具有重要意义。为此,该文提出一种基于局域基谐波频谱分贝峰值差的基谐波图像融合方法。首先对原始超声射频回波信号进行基谐波分离,计算二者的频谱分贝峰值差,据此确定基谐波射频信号的融合权值。然后对基谐波射频信号采用加权平均法得到融合后的射频信号。最后对该信号经过希尔伯特变换、对数压缩、插值/降采样重构出融合后的B超图像。30组非均匀囊肿组织模型仿真实验结果表明,本文方法、基于像素加权平均法与小波变换法所得融合B超图像的对比度较原始B超图像的分别提高32%、8%与10%。人体颈动脉实测实验结果进一步验证了仿真结果,融合的B超图像对比度较原始B超图像提高了30%、7%与10%。综上所述,本文方法较好地实现基谐波图像的优势信息互补,突出了组织非线性引起的谐波效果,从而获得组织内部细节丰富且轮廓清晰的高质量B超图像,实验结果有助于获取更准确的诊断信息。
武柯言[9]（2017）在《组织超声谐波特性的Nakagami分布统计特征研究》文中提出超声成像技术提供了一种描述生物组织特性的手段,是临床多种疾病诊断的首选方法。目前,B型超声主要通过回波信号的幅度信息进行成像,能够反映生物组织声阻抗变化的特性。而超声回波信号中的谐波信号也能够反映组织的非线性特征。结合B型超声技术和谐波信号反映组织非线性的特性,并通过参数化的概率模型定量分析回声谐波包络的分布特性有可能获得更准确的组织特性。本文研究了回波信号中的基波包络信号和二次谐波包络信号的Nakagami分布参数与非线性系数之间的对应关系。分别开展了仿真实验和组织离体实验。实验数据的分析与计算步骤:首先使用巴特沃斯（Butterworth）高通滤波器对整个超声回波射频信号的基/谐波成分进行分离,获取基波和二次谐波成分的包络信号,然后分别计算并比较了包络信号的Nakagami分布参数。仿真结果表明,对于不同的非线性系数,基波包络信号的分布参数曲线相互混叠,但二次谐波包络信号的分布参数相互分离,特别是非线性系数β在3～6的范围内,具有显着的差异;但随着非线性系数的进一步增大,分布参数中的形状因子也会出现混叠,差异性降低对健康成年猪的非线性系数具有显着差异的脂肪、肝和脑三种组织进行离体组织实验,与脂肪相比,猪肝和猪脑的基波的平均功率ω和形状因子μ的相对差异分别为7.3%和0.03%及2.0%和4.3%;谐波的ω和μ的相对差异分别为8.3%和19.4%及7.0%和34.0%。与基波相比,离体组织实验的结果中谐波的分布参数曲线相互分离的特征更为显着。离体组织实验的结果与仿真实验保持了较好的一致性,验证了仿真结果的有效性和正确性。综上所述,不同非线性组织超声回波信号中,二次谐波包络信号的Nakagami分布参数具有显着差异,可据此定量分析生物组织的非线性特征。研究结果有助于在临床应用中开展对生物组织非线性特性的超声量化诊断研究。
安普岩[10]（2015）在《基于脉冲反相技术的组织谐波成像研究》文中认为谐波成像技术最初是为超声造影剂成像而开发的。随着计算机、电子技术等高科技的迅速发展,人们发现人体组织也可以产生谐波信号,并加以利用,提出了组织谐波成像。该技术应用于成像可获得更高的分辨率和对比度,从而改善超声图像质量。目前,大多数中高档超声诊断仪均具有组织谐波成像功能。但是,有两个因素影响谐波成像的质量。首先是基波带宽的控制,不控制的话会造成基波和谐波带宽重叠,造成谐波信号被高强度的基波所淹没,造成谐波图像质量的下降;其次是谐波强度相对基波过低,其较低的信噪比会对成像产生不利影响。因此如何进一步改善谐波成像质量并将其应用到临床诊断是近年来的重要课题。本文重点研究了脉冲反相技术在组织谐波上的应用及其优势。首先应用基于MATLAB的声学仿真工具包k-wave,对谐波成像进行系统理论仿真研究,建立完整的仿真模型,得到仿真RF信号数据。对仿真数据进行数字信号处理,分别用频带滤波法和脉冲反相法提取谐波信号,滤波后陆续进行包络检测,对数压缩以及数字扫描转化等操作,最后在显示屏上输出图像。对图像进行观察对比,从分辨率、对比度、伪影等不同角度检验图像的质量。下一步利用东软医疗超声实验室的超声探头采集的实际数据,对实际的回波信号数据进行同样的处理,并观察其成像效果。最后利用赛灵思公司的产品对超声脉冲的发射以及回波信号的滤波解调进行硬件的初步设计,观察输出的波形以及频谱,通过基波成像,二次谐波成像,脉冲反相法组织谐波成像三种成像效果及频谱对比,进一步证明脉冲反相法的优势。
二、组织谐波频移成像与B超基波图像对比（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、组织谐波频移成像与B超基波图像对比（论文提纲范文）
（2）快速高分辨医学超声成像信号处理关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 医学超声成像简介 |
| 1.2 医学超声成像系统 |
| 1.2.1 一般医学超声成像系统架构 |
| 1.2.2 现代超声成像系统发展趋势 |
| 1.3 快速高分辨医学超声成像 |
| 1.3.1 多角度平面波相干复合成像技术 |
| 1.3.2 编码发射技术 |
| 1.3.3 谐波成像技术 |
| 1.4 论文的研究内容与组织架构 |
| 1.4.1 论文的主要研究内容 |
| 1.4.2 论文的组织架构 |
| 第2章 医学超声成像中的信号处理技术和图像质量评估手段 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 滤波器模块 |
| 2.2.1 带通滤波器 |
| 2.2.2 匹配滤波器 |
| 2.3 基于空间域的波束合成模块 |
| 2.3.1 延时叠加方法 |
| 2.3.2 变迹加权方法 |
| 2.3.3 相干因子类自适应波束合成方法 |
| 2.3.4 最小方差类自适应波束合成方法 |
| 2.4 基于频域的波束合成模块 |
| 2.4.1 角谱传播理论 |
| 2.4.2 Lu的频域波束合成方法 |
| 2.4.3 Stolt's f-k波束合成方法 |
| 2.5 包络检波模块 |
| 2.6 医学超声成像噪声及质量评价 |
| 2.6.1 医学超声成像噪声 |
| 2.6.2 医学超声成像质量评价标准 |
| 2.6.3 实验平台 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于编码发射的双频椎弓根钉道成像方法研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.1.1 椎弓根螺钉内固定手术 |
| 3.1.2 椎弓根钉道成像系统 |
| 3.2 超声编码发射技术 |
| 3.2.1 超声编码发射技术基本工作原理 |
| 3.2.2 基于调频编码的编码发射技术 |
| 3.2.3 基于相位编码的编码发射技术 |
| 3.2.4 不同编码发射技术的比较 |
| 3.3 基于编码发射的双频椎弓根钉道成像方法 |
| 3.3.1 椎弓根钉道成像方法中的编码发射技术 |
| 3.3.2 椎弓根钉道成像方法中的双频探头 |
| 3.3.3 椎弓根钉道成像方法中的双频成像算法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 成像实验平台主要部分介绍 |
| 3.4.2 成像实验步骤 |
| 3.4.3 成像结果对比与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于联合相干因子的超快速空间域波束合成方法研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 基于相干因子的超快速空间域波束合成 |
| 4.2.1 基于延迟叠加的多角度平面波相干复合成像技术 |
| 4.2.2 孔径相干因子波束合成框架 |
| 4.2.3 角度相干因子波束合成框架 |
| 4.3 联合相干因子波束合成框架 |
| 4.3.1 联合相干因子成像框架原理 |
| 4.3.2 联合幅值相干因子与联合符号相干因子 |
| 4.3.3 算法流程步骤 |
| 4.4 实验方法 |
| 4.4.1 实验设置 |
| 4.4.2 实验数据处理流程 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.5.1 仿真实验结果 |
| 4.5.2 体模实验结果 |
| 4.5.3 组织数据实验结果 |
| 4.5.4 Doppler数据实验结果 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.6.1 实验结果分析 |
| 4.6.2 计算复杂度分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于频角联合权重模板的超快速频域波束合成方法研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 超快速频域波束合成方法 |
| 5.2.1 Stolt's f-k方法 |
| 5.2.2 角度相关权重模板 |
| 5.3 基于频角联合权重模板的超快速频域波束合成方法 |
| 5.3.1 理论基础简介 |
| 5.3.2 权重模板设计原则 |
| 5.3.3 频角联合权重模板 |
| 5.3.4 频角联合权重模板相关参数确定 |
| 5.3.5 算法流程步骤 |
| 5.4 实验方法 |
| 5.4.1 实验设置 |
| 5.4.2 实验数据处理流程 |
| 5.5 实验结果 |
| 5.5.1 仿真实验结果 |
| 5.5.2 体模实验结果 |
| 5.5.3 组织数据实验结果 |
| 5.5.4 对比度随角度数提升结果 |
| 5.6 分析与讨论 |
| 5.6.1 实验结果分析 |
| 5.6.2 频角联合权重模板在谐波成像中的应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）高阶光子轨道角动量模式的产生及其在旋转物体成像中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 轨道角动量与拉盖尔-高斯模式 |
| 1.2 轨道角动量的应用、产生及检测 |
| 1.2.1 轨道角动量的应用 |
| 1.2.2 轨道角动量的产生 |
| 1.2.3 轨道角动量的检测 |
| 1.3 拉盖尔-高斯模式的应用、产生及检测 |
| 1.3.1 拉盖尔-高斯模式的应用 |
| 1.3.2 拉盖尔-高斯模式的产生 |
| 1.3.3 拉盖尔-高斯模式的检测 |
| 1.4 论文研究目的及内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于准相位匹配三倍频的高阶OAM模式产生 |
| 2.1 相位匹配原理 |
| 2.1.1 二阶非线性效应 |
| 2.1.2 常见的相位匹配机制 |
| 2.2 高阶轨道角动量模式在一维非线性光子晶体中的产生 |
| 2.2.1 一维准周期极化的钽酸锂晶体 |
| 2.2.2 实验装置 |
| 2.2.3 实验结果 |
| 2.2.4 小结 |
| 2.3 高阶轨道角动量模式在二维非线性光子晶体中的产生 |
| 2.3.1 六角周期极化的钽酸锂晶体 |
| 2.3.2 实验装置及结果 |
| 2.3.3 小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于拉盖尔-高斯模式分解图像及噪声处理 |
| 3.1 轨道角动量模式在成像领域的应用 |
| 3.2 光学图像的拉盖尔-高斯变换 |
| 3.2.1 角向指数的范围 |
| 3.2.2 束腰的选取及径向指数的范围 |
| 3.3 基于拉盖尔-高斯模式实现噪声处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于拉盖尔-高斯变换的旋转物体成像处理 |
| 4.1 旋转多普勒效应 |
| 4.2 旋转物体的拉盖尔-高斯变换 |
| 4.3 基于拉盖尔-高斯模式的图像处理 |
| 4.3.1 实验装置及结果 |
| 4.3.2 图像的边缘增强 |
| 4.3.3 图像的旋转和翻转 |
| 4.3.4 图像的角向重复 |
| 4.4 单点探测器对高速旋转物体实时成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 已发表和待发表的文章、专利 |
| 致谢 |
（5）HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 HIFU技术的机制与发展 |
| 1.3 HIFU治疗监控 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 HIFU治疗中超声信号检测及预处理方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 HIFU辐照实验系统 |
| 2.2.2 水浴加热实验系统 |
| 2.3 超声数据采集 |
| 2.3.1 HIFU辐照实验系统超声回波信号数据采集 |
| 2.3.2 水浴加热实验系统超声透射信号数据采集 |
| 2.4 超声散射回波信号截取 |
| 2.4.1 广义S变换及时频熵算法 |
| 2.4.2 HIFU辐照区域超声散射回波信号截取 |
| 2.5 超声信号去噪 |
| 2.5.1 EMD方法 |
| 2.5.2 DFA-VMD方法 |
| 2.5.3 两种方法比较 |
| 2.5.4 超声透射信号去噪 |
| 2.5.5 超声散射回波信号去噪 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 超声特征参数与温度相关性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生物组织的超声特性 |
| 3.3 超声声速与温度相关性研究 |
| 3.3.1 互相关函数法 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 超声衰减系数与温度相关性研究 |
| 3.4.1 时域法 |
| 3.4.2 频域法 |
| 3.4.3 Q值法 |
| 3.4.4 实验结果与分析 |
| 3.5 超声频移与温度相关性研究 |
| 3.5.1 生物组织离散随机介质模型 |
| 3.5.2 超声回波信号频移模拟仿真 |
| 3.5.3 超声回波信号AR模型与定阶 |
| 3.5.4 实验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于相空间重构的超声散射回波信号非线性特征提取 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相空间重构 |
| 4.2.1 相空间重构理论 |
| 4.2.2 相空间最佳重构参数 |
| 4.2.3 超声散射回波信号相空间分析 |
| 4.3 多尺度排列熵及其改进 |
| 4.3.1 多尺度排列熵 |
| 4.3.2 多尺度加权排列熵 |
| 4.3.3 精细复合化多尺度加权排列熵 |
| 4.3.4 计算参数选取及分析 |
| 4.4 超声散射回波信号非线性特征提取 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于聚类分析的生物组织变性识别方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚类分析方法 |
| 5.2.1 支持向量机与遗传算法优化 |
| 5.2.2 GK模糊聚类与模式识别 |
| 5.3 生物组织变性识别方法研究 |
| 5.3.1 基于支持向量机的生物组织变性识别 |
| 5.3.2 基于GK模糊聚类的生物组织变性识别 |
| 5.3.3 识别结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的科研成果和参与的研究项目 |
| 致谢 |
（6）基于超声谐波包络Nakagami参数成像的微波消融监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 本文主要研究内容与创新点 |
| 1.3.2 本文各章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 方法及原理 |
| 2.1 超声非线性参量 |
| 2.1.1 生物组织非线性效应 |
| 2.1.2 非线性系数 |
| 2.2 超声回波射频信号的基谐波分离及包络解调 |
| 2.2.1 基谐波射频信号的分离 |
| 2.2.2 包络信号的解调 |
| 2.3 B超成像 |
| 2.4 Nakagami概率模型及参数估计 |
| 2.4.1 Nakagami概率分布 |
| 2.4.2 Nakagami参数估计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超声基/谐波Nakagami参数变化的仿真评估 |
| 3.1 CREANUIS仿真平台 |
| 3.2 仿真环境的搭建 |
| 3.2.1 仿真实验环境概述 |
| 3.2.2 仿真实验参数设置 |
| 3.3 仿真实验数据获取 |
| 3.4 仿真实验结果 |
| 3.4.1 基波信号仿真实验结果 |
| 3.4.2 谐波信号仿真实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 肝组织水浴加热的超声谐波变化规律 |
| 4.1 实验系统的搭建 |
| 4.1.1 Sonix Touch超声系统 |
| 4.1.2 恒温加热水浴锅 |
| 4.1.3 系统参数设置 |
| 4.1.4 实验操作 |
| 4.2 水浴加热组织超声测量实验数据的获取 |
| 4.2.1 水浴恒温时长估计 |
| 4.2.2 获取实验数据 |
| 4.3 谐波频谱估计 |
| 4.3.1 傅里叶变换 |
| 4.3.2 谐波频谱能量 |
| 4.4 Nakagami模型参数值统计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微波消融的超声谐波Nakagami参数复合成像 |
| 5.1 实验系统的搭建 |
| 5.1.1 Sonix Touch超声系统 |
| 5.1.2 微波消融仪 |
| 5.1.3 系统参数设置 |
| 5.1.4 实验操作 |
| 5.2 微波消融组织超声测量实验数据的获取 |
| 5.2.1 微波消融的时间节点 |
| 5.2.2 获取实验数据 |
| 5.3 复合Nakagami成像技术 |
| 5.3.1 单窗Nakagami成像 |
| 5.3.2 复合Nakagami成像 |
| 5.4 Nakagami复合成像监测结果 |
| 5.4.1 热损伤区域的超声成像及Nakagami参数成像 |
| 5.4.2 监测结果误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间完成的成果 |
| 致谢 |
（7）基于Nakagami分布特征参数的超声谐波量化成像（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 超声的定义及产生 |
| 1.2.2 超声检测物理量 |
| 1.2.3 超声波传播特性 |
| 1.2.4 超声成像的原理及发展 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 第二章 研究方法及原理 |
| 2.1 超声波的非线性效应 |
| 2.2 超声非线性成像 |
| 2.2.1 B超成像 |
| 2.2.2 非线性声参量 |
| 2.2.3 基波与谐波信号的分离 |
| 2.2.4 非线性B超成像 |
| 2.3 包络检测信号的获取 |
| 2.4 超声回波信号的Nakagami统计分布参数成像 |
| 第三章 实验数据与方法 |
| 3.1 非线性超声仿真 |
| 3.2 CREANUIS非线性超声仿真平台 |
| 3.3 仿真环境与参数设置 |
| 3.3.1 仿真实验环境概述 |
| 3.3.2 仿真实验参数设置 |
| 3.4 仿真实验数据的获取及处理 |
| 第四章 实验结果与比较 |
| 4.1 基于非线性射频超声成像仿真实验结果 |
| 4.2 谐波射频信号Nakagami参数成像结果 |
| 4.3 成像结果的比较 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于局域基谐波频谱分贝峰值差的B超图像融合（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.4 创新之处与内容安排 |
| 1.4.1 创新之处 |
| 1.4.2 内容安排 |
| 第二章 医学超声基础理论 |
| 2.1 生物组织非线性效应 |
| 2.1.1 非线性声学参量 |
| 2.1.2 非线性系数 |
| 2.2 超声基谐波成像原理 |
| 2.2.1 超声基波成像 |
| 2.2.2 超声谐波成像 |
| 2.3 仿真平台及实测设备 |
| 2.3.1 CREAUNIS非线性射频成像仿真器 |
| 2.3.2 FieldⅡ仿真系统 |
| 2.3.3 Sonix Touch超声系统 |
| 第三章 医学图像融合理论与算法 |
| 3.1 医学图像融合的基本理论 |
| 3.1.1 医学图像融合的概念 |
| 3.1.2 医学图像融合的流程 |
| 3.2 基于像素加权平均法 |
| 3.3 基于小波变换法 |
| 第四章 基于局域基谐波频谱分贝峰值差的融合原理 |
| 4.1 原始射频回波信号的基谐波成分分离 |
| 4.1.1 原始射频回波信号的获取 |
| 4.1.2 基谐波射频信号的分离 |
| 4.2 基谐波射频信号融合权值的确定过程 |
| 4.2.1 原始射频回波信号局域划分原则 |
| 4.2.2 基谐波频谱分贝峰值差的获取 |
| 4.2.3 谐波射频信号融合权值的确定 |
| 4.3 融合后B超图像的重构过程 |
| 4.3.1 希尔伯特变换解调 |
| 4.3.2 对数压缩 |
| 4.3.3 降采样/插值 |
| 4.3.4 融合B超图像重构 |
| 第五章 实验与结果分析 |
| 5.1 囊肿组织模型仿真实验 |
| 5.1.1 仿真非线性系数映射图模型建立 |
| 5.1.2 仿真环境参数设置 |
| 5.1.3 仿真实验结果分析 |
| 5.2 人体颈动脉实测实验 |
| 5.2.1 实测实验参数设置 |
| 5.2.2 实测结果分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）组织超声谐波特性的Nakagami分布统计特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 B型超声的原理及应用 |
| 1.2.2 超声信号在生物组织中传播的非线性特性 |
| 1.2.3 B超组织定征在医学上的应用及意义 |
| 1.2.4 B超谐波非线性定征的研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 1.3.1 论文完成的工作 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第二章 研究方法及原理 |
| 2.1 CREANUIS仿真方法 |
| 2.1.1 CREANUIS仿真原理 |
| 2.1.2 CREANUIS成像 |
| 2.2 超声非线性参量 |
| 2.2.1 非线性声学参量B/A |
| 2.2.2 非线性系数β |
| 2.3 基/谐波信号获取及解调 |
| 2.3.1 巴特沃斯(Butterworth)滤波器 |
| 2.3.2 希尔伯特(Hilbert)变换 |
| 2.4 概率分布统计模型 |
| 2.4.1 Nakagami概率分布 |
| 2.4.2 Nakagami分布参数 |
| 2.5 误差棒函数成像 |
| 2.6 计算方法 |
| 2.6.1 傅里叶变换(FT) |
| 2.6.2 对数压缩 |
| 第三章 基于非线性射频超声成像仿真实验 |
| 3.1 仿真环境与参数设置 |
| 3.1.1 仿真实验环境概述 |
| 3.1.2 仿真实验参数设置 |
| 3.2 仿真实验数据的获取 |
| 第四章 离体组织超声测量实验 |
| 4.1 离体组织超声测量实验设备 |
| 4.1.1 B型超声诊断设备的组成和原理 |
| 4.1.2 Sonix Touch超声系统 |
| 4.1.3 实验参数设置 |
| 4.1.4 实验样本准备 |
| 4.1.5 实验操作 |
| 4.2 离体组织超声测量实验数据的获取 |
| 第五章 实验结果及特征分析 |
| 5.1 基于非线性射频超声成像仿真实验结果 |
| 5.1.1 基波信号仿真实验结果 |
| 5.1.2 二次谐波仿真实验结果 |
| 5.2 离体组织超声测量实验结果 |
| 5.2.1 基波信号离体组织实验结果 |
| 5.2.2 二次谐波离体组织实验结果 |
| 5.3 仿真结果与离体组织实验的对比及分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间完成的科研成果 |
（10）基于脉冲反相技术的组织谐波成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 医用超声谐波成像技术发展和研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 谐波成像的理论基础 |
| 2.1 声学基础 |
| 2.1.1 超声波相关物理概念 |
| 2.1.2 超声波在人体内的反射和透射 |
| 2.1.3 超声在人体内的其他特性 |
| 2.2 谐波成像基础及相关成像质量评价标准 |
| 2.2.1 声波的非线性特性 |
| 2.2.2 成像质量评价标准 |
| 2.2.3 谐波成像的基本原理、分类及特点 |
| 2.2.4 组织谐波成像的优势 |
| 2.3 谐波提取 |
| 2.3.1 组织谐波提取的一般方法 |
| 2.3.2 谐波提取方法比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 脉冲反相法组织谐波成像仿真及实际数据的处理 |
| 3.1 仿真环境的搭建 |
| 3.1.1 k-wave工具包的介绍 |
| 3.1.2 仿真系统总述 |
| 3.1.3 谐波仿真成像前的工作 |
| 3.1.4 谐波成像的仿真 |
| 3.2 仿真数据的处理 |
| 3.2.1 时间增益补偿 |
| 3.2.2 带通滤波 |
| 3.2.3 包络检波 |
| 3.2.4 对数压缩 |
| 3.2.5 数字扫描转换 |
| 3.3 仿真图像对比和结果分析 |
| 3.3.1 滤波效果对比 |
| 3.3.2 成像效果对比 |
| 3.4 实际数据的处理与结果分析 |
| 3.4.1 实际数据的采集 |
| 3.4.2 实际数据的处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 脉冲反相法信号处理的硬件初步实现 |
| 4.1 可视化工具介绍 |
| 4.1.1 SIMULINK介绍 |
| 4.1.2 Xilinx System generator介绍 |
| 4.2 硬件初步实现设计思路 |
| 4.2.1 脉冲发射控制 |
| 4.2.2 信号解调滤波处理 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、组织谐波频移成像与B超基波图像对比（论文参考文献）
- [1]基于超声谐波包络Nakagami参数图像的微波消融区域自动分割方法[J]. 卓禹心,韩素雅,张榆锋,李支尧,董毅峰. 计算机应用, 2021(10)
- [2]快速高分辨医学超声成像信号处理关键技术研究[D]. 杨晨. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [3]局域基谐波频谱峰值比的超声图像融合[J]. 何冰冰,牛德浩,张榆锋,梁虹,李支尧,张俊华. 声学学报, 2021(03)
- [4]高阶光子轨道角动量模式的产生及其在旋转物体成像中的应用[D]. 魏丹. 南京大学, 2020(09)
- [5]HIFU治疗过程中超声信号特征提取与生物组织变性识别[D]. 刘备. 湖南师范大学, 2020(01)
- [6]基于超声谐波包络Nakagami参数成像的微波消融监测研究[D]. 朱泓萱. 云南大学, 2019(03)
- [7]基于Nakagami分布特征参数的超声谐波量化成像[D]. 霍京京. 云南大学, 2018(01)
- [8]基于局域基谐波频谱分贝峰值差的B超图像融合[D]. 牛德号. 云南大学, 2018(01)
- [9]组织超声谐波特性的Nakagami分布统计特征研究[D]. 武柯言. 云南大学, 2017(05)
- [10]基于脉冲反相技术的组织谐波成像研究[D]. 安普岩. 东北大学, 2015(06)