目錄前言第1章 緒論 11.1 超聲成像的背景與意義 11.2 超聲成像方法的現狀 11.3 波束形成技術 4參考文獻 5第2章 數字超聲的基礎理論與成像原理 62.1 數字B型超聲成像系統原理 62.2 超聲成像基礎理論 72.2.1 超聲波產生與接收原理 72.2.2 超聲波信號的特性 72.2.3 超聲波的反射、折射和散射 92.2.4 超聲波的衰減 102.2.5 超聲波聲場特性 112.3 高速采樣的AD轉換 122.4 時間增益控制 132.5 超聲成像質量的評價標準 142.5.1 軸向分辨率 142.5.2 橫向分辨率 142.5.3 對比度 142.5.4 時間分辨率 152.5.5 動態范圍 15參考文獻 15第3章 數字超聲硬件系統的設計與研究 173.1 數字B型超聲系統的原理 173.2 超聲發射電路 183.3 超聲掃描線的生成 193.3.1 超聲掃查的原理 193.3.2 間隔掃查方法 203.3.3 收發交叉掃查方法 203.3.4 收發間隔交叉掃查方法 223.3.5 飛越掃查方法 223.4 發射陣列開關 233.4.1 發射陣列 233.4.2 超聲發射信號的整序網絡 243.4.3 超聲發射信號的產生 283.5 TR接收電路 303.6 時間增益控制電路 323.6.1 時間增益控制原理 323.6.2 時間增益控制電路的設計 333.7 高速AD轉換 363.8 接收整序網絡 37參考文獻 42第4章 敢字波束舍成技術 434.1 延時疊加被束形成 434.2 聚焦技術 444.2.1 聚焦技術的實現過程 454.2.2 聲場分布的計算 464.2.3 凸陣探頭的仿真 474.2.4 超聲圄像的仿真 504.3 動態聚焦的工程實現方法 514.4 非均勻采樣法動態聚焦 554.5 均勻采樣內插法動態聚焦 594.5.1 聚焦延時參數實時修正的產生方法 594.5.2 聚焦延時參數的壓縮存儲與實時生成方法 624.5.3 逐點聚焦算法的FPGA實現 674.5.4 改進聚焦算法的性能分析與討論 694.6 數字多波柬逐點聚焦技術 704.7 幅度變跡技術 744.7.1 單一幅度變跡 744.7.2 分段動態變跡技術的研究 774.7.3 動態幅度變跡技術的實現方法 824.8 動態孔徑技術 834.8.1 動態孔徑的優點 844.8.2 動態孔徑的原理及實現算法 854.8.3 仿真成像 874.9 動態孔徑與動態聚焦延時參數的融合設計 904.9.1 聚焦延時的計算904.9.2 動態孔徑控制方法 914.9.3 融合動態孔徑聚焦延時參數的壓縮 914.9.4 Geabr0實驗數據集成像 95參考文獻 95第5章 超聲回渡信號的處理技術 975.1 動態濾波技術 975.1.1 數字濾披器985.1.2 動態濾波器設計 995.1.3 動態濾披棒的FPGA 實現 1015.2 包絡檢測技術 1045.3 對數壓縮技術 108參考文獻 109第6章 超聲的數字圖像處理技術 1106.1 數字掃描變換技術 1106.1.1 坐標變換 11 1116.1.2 線性插值 1116.2 圖像的幀相關 112參考文獻 114第7章 基于虛擬陣元的超聲成像雙黯焦波束合成 1157.1 基于虛擬陣元的雙聚焦波束合成方法 1157.2 披束合成器BF1的延遲參數計算 1177.3 被束合成器BF2的延遲參數計算 1187.4 仿真結果及討論 119參考文獻 122第8章 自適應波束合成算法 1238.1 標準的*小方差波束合成算法 1238.2 穩健的自適應加權波束合成算法 1248.2.1 對角加載法 1248.2.2 空間平滑法 1258.2.3 特征空問法 1278.2.4 廣義相干系數 1288.3 *小方差波束合成與基于*小方差相干系數融合的超聲成像方法 1298.4 基于特征壁間的前后向*小方差波束合成 1308.5 仿真結果及討論 1318.5.1 傳統延時疊加成像 1318.5.2 *小方差波束合成與基于*小方差相干系數融合的成像 1348.5.3 基于特征空間的前后向*小方差披束合成的成像 138參考文獻 142第9章 Chirp碼與自適應加權融合的魯棒雙翼焦超聲波束合成 1439.1 Chirp編碼信號 1439.2 匹配濾波器與脈沖壓縮 1449.3 基于Chirp碼與自適應加權的魯棒超聲雙聚焦波束合成 1469.4 仿真結果及討論 147參考文獻 151第10章 數字超聲系統設計中的若干問題與解決方法 15210.1 控制策略與***的問題 15210.1.1 分時復用的四波柬控制策略 15310.1.2 數據碼流的降頻處理問題 15610.2 超聲硬件系統設計的噪聲問題 15910.2.1 超聲硬件拓撲結構布局問題 15910.2.2 超聲電路的元器件參數選擇問題 16010.2.3 超聲電路中的電源波動引人噪聲問題 16210.2.4 超聲電路中信號傳輸阻抗匹配問題 16310.2.5 超聲電路中的信號串擾問題 16710.2.6 超聲回波信號的屏蔽問題 16910.2.7 超聲電路中的信號隔離與共地問題 17210.3 高速AD轉換器的時鐘設計 17610.3.1 AD轉換器時鐘的抖動問題 17710.3.2 抑制AD轉換器時鐘的抖動 17910.3.3 多路AD轉換器同步時鐘的設計 18010.4 高速LVDS串行接口 18210.4.1 E5805的LVDS充數據連接 18310.4.2 LVDS數據線的皿配設計 18410.4.3 LVDS數據的串行接收 18510.4.4 LVDS數據的測試與分析 187參考文獻 188第11章 超聲彈性成像基本原理和成像關鍵方程 18911.1 彈性成像的形成背景 19011.1.1 超聲彈性成像的原理和方法 19011.1.2 彈性固與聲像圖的區別 19111.1.3 與超聲彈性圖質量有關的重要參數及理論方面的進展 19111.1.4 算法方面的進展 19311.2 彈性波與物質相互作用及超聲彈性成像的物理基礎 19511.2.1 彈性披在生物組織中傳播的物理方程 19711.2.2 披動方程的導出 19811.2.3 非齊次波動方程的Fredhohn 解 20211.2.4 聲波與生物組織相互作用 203參考文獻 206第口章聲波與聲子晶體 20712.1 背景 20712.2 聲子晶體 20712.2.1 聲子晶體的帶隙形成機制 20812.2.2 聲子晶體的研究方法 20912.2.3 聲子晶體的缺陸態 21012.2.4 聲子晶體的應用 21112.3 轉移矩陣方法與一維聲子晶體的帶結構 21212.3.1 運動方程 21212.3.2 轉移矩陣方法 21312.4 折射率呈余弦變化的一維光子晶體帶結構 21612.4.1 彈性波波動方程 21612.4.2 電磁波動方程 218參考文獻 219第13章 彈性波在介質中的傳播成像及Nα法正則參戴的選擇 22113.1 彈性波 22113.2 Fredholm方程的離散化 22113.3 逆散射成像中的正則化方法 22313.3.1 Tikhonov方法 22313.3.2 截斷奇異值方法 22413.3.3 L-*線法 22513.4 Burg譜估計與K-S檢驗 22513.5 求正則參數的歸一化累積頻譜Burg法 228參考文獻 231第14章 NCB正則化Lanczos超聲反卷積大規模逆成像 23214.1 超聲解卷面臨的問題 23214.2 Lanczos-NCB混合法解卷 23314.2.1 卷積問題的離散化 23314.2.2 Lanczos混合法求解大規模逆問題 23514.2.3 正則NCB方法 23514.3 算法實現與模擬 236參考文獻 237第15章 基于光流的超聲心動圄心肌運動與變形分析 23815.1 光流的基本概念 23915.1.1 光流 23915.1.2 運動場與光流 24015.1.3 光流的梯度約束方程 24115.1.4 孔徑問題 24215.2 光流法 24315.3 不同模型光滑項選擇 24815.4 中值公式 25015.4.1 以TV模型為基礎的中值公式計算 25015.4.2 圖像離散的中值公式計算 25215.5 **Horn-Schunck魯棒性p函數光流估計 25515.6 離散中值濾波高階TV模型的計算 25615.6.1 P函數光流估計的全變差中值濾披離散方程 25615.6.2 階梯效應的消除 25715.6.3 改進的p函數光流估計與中值公式的刮算 25915.6.4 對高階項模型的改進方式 26115.7 實驗結論與數值計算 262參考文獻 269