换一批基于现场可编程门阵列的高分辨率超声成像系统设计
High-resolution ultrasound imaging system based on field-programmable gate array
摘要目的:超声成像仪在医学成像诊断中扮演重要角色.高频超声成像设备可以提供高分辨率的图像,对眼科和皮肤科的临床医学诊断有重要意义.此外,生物医学影像学中的小动物实验也需要提供精细分明的图像便于观察和研究.为了提供高分辨率和低成本的超声成像设备,本文设计了一种基于单阵元高频率换能器的超声成像系统.方法:使用35 MHz单阵元聚焦换能器作为超声探头,实现超声波与电量信号之间的转换;以现场可编程门阵列为核心控制处理器,控制超声波的发射和接收.设计基于希尔伯特变换的数字正交解调器完成对超声回波信号解调.经过处理的超声回波包络信息在Visual Studio 2012开发环境下设计的上位机交互显示软件进行成像显示.采集离体生物组织和成像仿体的图像数据,结合MATLAB软件进行数据处理,通过分析图像灰度值变化情况判断系统性能指标.结果:通过硬件系统实时观察前端超声回波数据以及最终成像结果判断,该成像系统图像清晰、工作正常.结论:该成像系统电路设计合理、信噪比低,系统分辨率达到40 μm,其他性能参数都达到较好水平.
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关键词
超声成像高频率超声现场可编程门阵列希尔伯特变换ultrasound imaginghigh-frequency ultrasoundfield-programmable gate arrayHilbert transform
分类号
R318.6（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1005-202X.2015.06.018
发布时间
2015-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（61302038）
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