超聲彈性成像高精度位移追蹤方法研究

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1、圖書分類號(hào)；ＴＰ３０６學(xué)校代碼：１１５Ａ喪石／々／、樂碩±攀位論文Ｍａｓｔｅ’ｒｓＴｈｅｓｉｓ々論文題目超寅彈性成像高精巧位移追蹤方法研究研究生姓名童＿１導(dǎo)師姓名莖」Ｓ學(xué)科專業(yè)軟件工程研究方向醫(yī)學(xué)信號(hào)與圖像處理二〇—六年六月西南石油大學(xué)研究生學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書及學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書旨本人完全了解學(xué)校有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，Ｐ；研巧生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬于西南石油大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。學(xué)校可Ｗ將本學(xué)位

2、論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)一位論文。同時(shí)，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的文章，本人保證律注明作者單位為西南石油大學(xué)。本學(xué)位論文屬于１、保密（），在年解密后適用本授權(quán)書。２、不保密（＼／）＂＂（請(qǐng)?jiān)冢奘缴舷鄳?yīng)括號(hào)內(nèi)打Ｖ）學(xué)位論文作者簽名：＾指導(dǎo)教師篡名：，（。曰（Ｂ山年備月）肖吟西南石油大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交的研巧生學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外研究成果。據(jù)我所知，本論文

3、不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含其他人為獲得西南石油大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：賓而年月、曰三３摘要一種能估計(jì)軟組織彈性屬性的技術(shù)超聲彈性成像是，這種組織的彈性信息來源于通過超聲信號(hào)追蹤而來的位移，因此高精度的位移估計(jì)方法對(duì)于彈性成像是非常重要的。作為一種更客觀一，，超聲成像技術(shù)己經(jīng)逐漸替代人工觸診來對(duì)，更準(zhǔn)確低價(jià)格的技術(shù)些組織的早期病變進(jìn)行臨床診斷。當(dāng)前，提高超聲散斑位移追蹤與估計(jì)的精度和速度是

4、研究超聲彈性成像的學(xué)者們追求的目標(biāo)，因此本文從這兩個(gè)方面開展了下研究工作：一１）提高計(jì)算速度：密歇根理工大學(xué)扣１１（６１１旨博±于２０１５年提出了種新穎的可自同時(shí)提離軸向和橫向運(yùn)動(dòng)估計(jì)精確度的子采樣位移估計(jì)的方法，該方法顯示出優(yōu)于其它方法的性能優(yōu)勢(shì)，但是該方法計(jì)算密集，，同時(shí)具有較離的靈活性在基于ＣＰＵ的計(jì)算機(jī)架構(gòu)下，難Ｗ獲得實(shí)時(shí)的性能。研巧發(fā)現(xiàn)該方法計(jì)算過程中位移估計(jì)點(diǎn)之間不存在內(nèi)部線程通信，非常適合并行計(jì)算。因此我們通過英偉達(dá)公司的ＣＵＤＡ架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了該方法在ＧＰＵ上的高效計(jì)算。對(duì)比于原始方法在ＣＭｅｘ編譯條件下的實(shí)現(xiàn)，ＧＰＵ實(shí)現(xiàn)的方

5、法顯示最多可實(shí)現(xiàn)７６Ｘ的加速，同時(shí)保持了較高的子采樣位移估計(jì)精度。２）提高位移精度：基于人體組織的局部區(qū)域的物理屬性（即用于表示組織硬度的一一彈性模量或應(yīng)變簡(jiǎn)介）具有致性レッ及局部位移具有連續(xù)性的特點(diǎn)，本文提出種對(duì)應(yīng)的正則化方法Ｗ去除位移中的噪聲并提高運(yùn)動(dòng)跟瓷精度，。更具體地利用從傳統(tǒng)的位移估計(jì)程序中得到的二維（２Ｄ）位移估計(jì)，通過粒子群算法根據(jù)所提出的正則化約束求解最優(yōu)解，該最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的是滿足正則化條件的精確位移。在這項(xiàng)研究中，人體組織局部區(qū)域的彈性模量具有一致性是物理約束，并使用上述所提到的數(shù)學(xué)正則化表示。通過用計(jì)算機(jī)數(shù)字體模和活

6、體數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)該算法的測(cè)試表明：無論是仿真數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)還是活體數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，該方法都能夠有效提高側(cè)向位移估計(jì)精度并改善軸向位移估計(jì)精度，最終可得到質(zhì)量更高的軸向和橫向應(yīng)變圖像，，還。初步結(jié)果表明該方法無論是從概念上是從計(jì)－－算方法上，對(duì)于提高目前臨床設(shè)備超聲彈性成像的圖像質(zhì)量很有用。關(guān)鍵詞：超聲彈性成像；子采樣位移估計(jì)；ＣＵＤＡ；位移去噪；粒子群算法ＡｂｓｔｒａｃｔＵｌｔｒａｓｏｕｎｄｅｌａｓｔｉｃｉｔｉｍａｉｎｉｓａｔｅｃｈｎｉｕｅｕｓｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｓｏｆｔｙｇｇｑｐｐｔ

7、ｉｓｓｕｅ．Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｍｅｓｆｒｏｍｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｂｙｔｒａｃｋｉｎｇｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｉｇｎａｌａｎｄ，，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｈ－ｔｔｔｔｈｉｈｒｅｃｉｓｉｏｎｄｉｓｌａｃｅｍｅｎｅｓｉｍａｉｏｎｍｅｏｄｆｏｒｅｌａｓｔｏｒａｈｉｓｖｅｒ，ｇｐｐｇｐｙｙｔ－－ｉｍｏｒｔａｎ．八ｓａｎｏｎｉｎｖａｓｔｔｔｒｔｉｖｅａｃｃｕｒａｅａｎｄｌｏｗｃｏｓｔｅｃｈｎｉｕｅｕｌａｓｏｕｎｄｅｌｓｏｒａｈｈａｓｐ，ｑ，ｇｐｙｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅｐｌａｃｅｄｔ