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基于图形处置处分器的超声成像仿真平台

2019-07-01 16:53:26
择要

     超声成像技术是三大当代医学成像技术之一。其具有安全、无创、及时性好等益处。从而在临床中失失了普及的运用。其综合了在医学超声底子实践研讨、新型压电质料、谋略机信息技术等相关方面的最新结果。对超声成像体系的仿真有告急的意义。颠末仿真体系,可以设计成像体系参数,设计新的波束构成算法和聚焦策略等,从而可以快速的研讨设计成像体系原型。设计一个成像仿真平台,起首需要对实际的成像体系有完备和过细的相识。
     本文叙说了超声声学中与成像体系有讨论干系的声学征象:入射、散射、声衰减。并对其物理特性将怎样影响成像体系的遵从做出了说明。对超声换能器的物理特性与在成像体系中至关告急的发射波特性的干系做了先容。颠末对数字超声成像体系布局的分析,将仿真平台区分为3个模块:探头阵列设定与发射策略、波束构成、信号处置处分。探头阵列设定与发射策略的完成采取Field2编程。Field2是线性声场仿真软件,其仿真谋略基于线性体系实践,在其谋略中中心是空间脉冲相应的谋略,在此底子上可以失失发射场、散射场和传感器输入信号。颠末对传感器设定、发射策略设定、煽动设定就可以谋略出后续仿真所需要的完备集、数字前端数据或A-Line数据。GPU是谋略机中用于图形处置处分的数字芯片。其布局相比CPU有极高的并行性,在TESLA架构中GPU中存在了支持通用谋略的SPA模块,在并行编程模型下,可以提供近10倍于CPU的浮点数运算技艺。颠末引入CUDA编程模型,可以设计完成运用GPU的通用谋略资源的波束构成步伐。希尔伯特变卦、对数紧缩、图像表现等信号处置处分流程运用matlab可以便捷的完成。4组有关传感器声场、发射吸取聚焦策略、B型成像、CPU与GPU成像的相比仿真区分验证了关于传感器物理特性的影响、聚焦策略、幅度变迹等对成像结果的影响。证明白GPU波束形结果果和CPU波束形结果果类似。以上则说明白基于GPU的成像仿真平台的仿真是可行的。