在二維環(huán)形掃描光聲層析成像中,系統(tǒng)和圖像重建算法是影響后期成像質(zhì)量和分辨率的兩大因素。其中傳統(tǒng)的反投影算法是在“理想點(diǎn)換能器”的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,而在系統(tǒng)中通常采用具有較大探測面積的非聚焦換能器,兩者之間的模型不匹配會導(dǎo)致重建圖像的橫向分辨率下降,即當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離掃描中心時,目標(biāo)圖像將在橫向方向被拉長,其橫向分辨率等于探測邊界處的換能器尺寸,這被稱為“有限孔徑效應(yīng)”。該效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因是由于平面換能器的空間時間脈沖響應(yīng)（Spatial temporal response,STR）引入了時間延遲誤差和檢測角度限制。為了解決這個問題,本文做了以下三個方面的工作:首先利用正向模型計算出有限尺寸平面換能器的STR,即聲場響應(yīng),然后在反投影重建中利用從STR中提取的精確的時間延遲來補(bǔ)償時間延遲誤差,同時補(bǔ)償由重建過程中換能器的探測角度效應(yīng)所引起的信號損失。最終由二維光聲層析成像系統(tǒng)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后,利用新算法分別對模擬數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影,并和傳統(tǒng)反投影方法的結(jié)果進(jìn)行比較來評估本文所提出的方法。結(jié)果表明,應(yīng)用時間延遲校正和信號靈敏度補(bǔ)償可以有效地恢復(fù)圖像的橫向分辨率。同時為了避免掃描中的低空間... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 光聲成像
    1.2 光聲層析成像
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 光聲層析成像系統(tǒng)
        1.3.2 光聲層析成像算法
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 二維環(huán)形掃描光聲層析成像理論基礎(chǔ)
    2.1 超聲換能器基礎(chǔ)
        2.1.1 結(jié)構(gòu)組成
        2.1.2 時間脈沖響應(yīng)
        2.1.3 空間分辨率
    2.2 光聲層析成像算法
        2.2.1 光聲成像理論基礎(chǔ)
        2.2.2 傳統(tǒng)光聲層析成像重建算法
    2.3 基于聲場響應(yīng)的反投影重建算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 聲場響應(yīng)的計算
    3.1 單位脈沖響應(yīng)的計算
    3.2 相位圖和最大信號強(qiáng)度圖的提取
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于聲場響應(yīng)的反投影算法仿真
    4.1 模擬方法及參數(shù)設(shè)定
    4.2 模擬數(shù)據(jù)重建結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第5章 仿體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 二維環(huán)形掃描光聲層析成像系統(tǒng)
        5.1.1 硬件實(shí)現(xiàn)方案
        5.1.2 軟件實(shí)現(xiàn)方案
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝



本文編號：3725631