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基于FPGA的合成孔径超声成像波束合成设计
  • ISSN号:0253-2778
  • 期刊名称:中国科学技术大学学报
  • 时间:2014
  • 页码:147-152
  • 分类:R318.6[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学电子科学与技术系,安徽合肥230027, [2]合肥工业大学医学工程学院,安徽合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(60871087,61172037),国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ200224,2013YQ20060708)资助.
  • 相关项目:基于视在位移参数的多普勒血流速度矢量测量方法的研究
中文摘要:

合成孔径超声成像,因其可以利用少量超声传感器得到高分辨率及高对比度超声图像而成为现代数字医学超声成像常采用的方法.传统合成孔径方法的复杂性限制了实时成像系统的成像速度.对比传统的定制目标区域及非均匀采样的成像方法,利用高速数字电路设计出了应用于多阵元合成孔径超声成像系统的均匀采样波束合成算法,并利用现场可编程门阵列(FPGA)技术进行硬件实现.使用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C8Q208C8芯片,利用同步动态随机存储器(SDRAM)存储回波数据,数据经延时叠加及加权处理后通过USB送入PC端成像.系统测试结果表明:采用流水线结构及并行数字电路,FPGA可以在高速时钟下完成合成孔径超声成像的波束合成算法,结果精确高效,可以运用于实时成像系统.

英文摘要:

Synthetic aperture ultrasound imaging is often used in modern digital medical ultrasound imaging for its high-resolution and high-contrast images with a small number of transducers. But the traditional synthetic aperture method is very complex and limited in real-time imaging. Contrast to the non-uniformly sampling data imaging from customized target area, a beam-forming algorithm of the uniformly sampling system applied to a multi-element synthetic aperture ultrasound imaging system using a high speed digital eircuit was designed and implemented in a hardware circuit based on field programmable gate array (FPGA). The system was composed of one FPGA EP2C8Q208C8 of Cyclone II series from Ahera corporation and one synchronous dynamic random access memory (SDRAM) chip to store echo data, which were delay superimDosed and oparallel nature of FPGA, the beam-forming algorithm was implemented. The test results demonstrate that the system is accurate and effective and can be applied to real-time ultrasound imaging.

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期刊信息
  • 《中国科学技术大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学技术大学
  • 主编:何多慧
  • 地址:安徽省合肥市金寨路96号
  • 邮编:230026
  • 邮箱:JUST@USTC.EDU.CN
  • 电话:0551-63601961 63607694
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2778
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1054/N
  • 邮发代号:26-31
  • 获奖情况:
  • 1999年,全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优...,2001年,安徽省1999-2001年度优秀科技期刊一等奖,2002年,第三届华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8237