透射式超聲斷層成像重建算法研究.pdf

1、透射式超聲斷層成像相對(duì)于傳統(tǒng)的X-CT具有輻射小、成本低的特點(diǎn)，在人體的乳腺癌診斷和工業(yè)無(wú)損檢測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，然而，目前該技術(shù)還處于理論研究階段，研究水平還沒(méi)有達(dá)到非常高的地步。重建算法是該項(xiàng)技術(shù)最為核心的地方，所以本文著重于研究透射式超聲斷層重建算法以及改進(jìn)。
　　首先，本文對(duì)兩種常用的重建算法——濾波反投影重建算法和代數(shù)重建算法進(jìn)行了研究，針對(duì)濾波反投影重建算法，本對(duì)反投影公式進(jìn)行了推導(dǎo)，并且對(duì)此種算法進(jìn)行了平行束、環(huán)

2、陣、扇形束三種實(shí)現(xiàn)方式的仿真實(shí)驗(yàn)，另外，本文對(duì)于該種算法在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中的問(wèn)題，包括濾波器的選擇與設(shè)計(jì)、射束計(jì)算進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。代數(shù)重建算法把圖像重建看成是一個(gè)求解方程組的過(guò)程，原理上非常的簡(jiǎn)單易懂，然而，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，由于投影系數(shù)矩陣一般會(huì)非常大，處理起來(lái)相當(dāng)占據(jù)內(nèi)存和時(shí)間，本文針對(duì)這些問(wèn)題，提出了快速求解投影系數(shù)矩陣的算法以及加速迭代收斂的方案。
　　其次，在研究了以上兩種算法以后，我們發(fā)現(xiàn)由于超聲并沒(méi)有X射線(xiàn)良好的

3、穿透性和方向性，也就是說(shuō)超聲在傳播過(guò)程中并沒(méi)有按照預(yù)想的那樣進(jìn)行直線(xiàn)傳播，而是會(huì)發(fā)生折射，這必然會(huì)使得按照直線(xiàn)傳播求解出來(lái)的圖像出現(xiàn)誤差。以往的研究工作并沒(méi)有正面解決這種問(wèn)題，大多數(shù)只停留在如何減小這種問(wèn)題帶來(lái)的誤差方面，本文針對(duì)此問(wèn)題，引入了在地質(zhì)勘探中常用的射線(xiàn)追蹤法來(lái)追蹤超聲的傳播路徑，再根據(jù)得到的路徑對(duì)重建算法進(jìn)行改進(jìn)。
　　最后，本文采用基于小波變換的圖像融合算法對(duì)重建結(jié)果進(jìn)行了圖像融合，基于小波變換的圖像融合算法首先對(duì)