超声三维成像
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超声成像的基本原理超声成像是一种常见的医学影像检查技术,它利用声波的传播和反射原理来获取人体内部的结构和组织信息。
它不仅在临床诊断中起到了重要作用,还被广泛应用于产前检查、妇科、心脏检查等领域。
超声成像的基本原理是利用超声波在不同介质中的传播速度差异以及声波与物体之间的反射、散射和吸收等现象,通过探头将声波传入人体内部,然后接收反射回来的声波信号,再通过信号处理和图像重建等技术,最终形成人体内部的图像。
超声波是一种机械波,其频率通常在1-20MHz之间,相比于其他影像检查技术,它的频率较高,能够提供更高的分辨率。
超声波在人体组织中的传播速度与组织的密度和弹性有关,在不同组织之间传播速度存在差异,这是超声成像的基础。
在超声成像中,使用的探头中包含了一对发射和接收超声波的元件,称为压电晶体。
压电晶体可以将电能转化为机械振动,当外加电压作用于压电晶体时,它会产生超声波。
发射的超声波经过探头中的聚焦器后,进入人体内部。
超声波在人体内部的传播过程中,会发生反射、散射和吸收等现象。
当超声波遇到组织的界面时,一部分会被反射回来,而另一部分会穿过组织继续传播。
探头中的接收器会接收到反射回来的超声波信号,并将其转化为电信号。
接收到的电信号经过放大和滤波等处理后,会传输到计算机中进行信号处理和图像重建。
信号处理的过程包括时延校准、滤波、线性化等,这些步骤可以提高图像的质量和分辨率。
图像重建的过程是将接收到的信号转化为二维或三维图像,通过不同的算法和技术,将信号转化为具有空间分辨率的灰度图像。
超声成像的图像质量和分辨率受到多种因素的影响,包括超声波的频率、探头的形状和大小、探头与皮肤的接触情况等。
为了提高图像质量,可以使用不同频率的超声波、不同形状和大小的探头,并采取适当的探头皮肤接触技术。
超声成像具有无创、无辐射、易操作等优点,可以提供实时的图像,对于观察人体内部的结构和组织有着重要的临床价值。
然而,超声成像也存在一些限制,如对于深层组织的成像质量较差,对气体和骨骼的成像效果较差等。
26传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies)2020年第39卷第12期DOI:10.13873/J.1000-9787(2020)12-0026-03基于超声相控阵的全聚焦三维成像+刘文婧“2,秦华军、王建国1>2,王少锋1(1.内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古自治区机电系统智能诊断与控制重点实验室,内蒙古包头014010;2.内蒙古科技大学矿业研究院,内蒙古包头014010)摘要:针对传统超声相控阵二维检测图谱缺陷信息单一的问题,为更加直观反映缺陷在三维空间中的形态及尺寸等信息,采用带有位置编码器的一维线阵探头,通过分层切片处理与全聚焦算法相结合的方法,借助MATLAB软件平台及采集的全矩阵数据,绘制出一系列带有位置信息的全聚焦图像,并利用增益处理技术进行图像优化。
在此基础上,根据图像在三维空间中的真实位置信息,利用等值面法及图像的二值化处理完成缺陷的三维重构,实现了基于一维线性阵列的超声相控阵三维成像。
研究结果表明:该方法能够在空间上实现对被检测区域的直观显示,获得缺陷的高质量三维成像,使得缺陷的形态及位置等信息更加丰富。
关键词:超声相控阵;全矩阵数据;全聚焦成像;三维成像中图分类号:TG115.28; TB553; TP212 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2020)12-0026-03 Total focus 3D imaging based on ultrasonic phased array*LIU Wenjing1’2,QIN Huajun1,WANG Jianguo1,2,WANG Shaofeng1(1. Key Laboratory of Inner Mongolia for Intelligent Diagnosis and Control of Electromechanical Systems,Schoolof Mechanical Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010, China;2.Mining Research Institute,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China)Abstract:Aiming at the problem of single defect information in traditional ultrasonic phased array two-dimensional inspection atlas, in order to more intuitively reflect the shape and size of defects in three-dimensionalspace, a one-dimensional linear array probe with position encoder is used to draw a series of bit with bit bycombining slicing processing with total focus method, MATLAB software platform and the collected full matrix dataThe full focus image with information is set, and the image is optimized by gain processing technology. On thisbasis, according to the real position information of the image in the three-dimensional space, the three-dimensional reconstruction of defects is completed by using the isosurface method and image binarizationprocessing, and the three-dimensional ultrasonic phased array imaging based on one-dimensional linear array isrealized. The results show that : this method can realize the visual display of the detected area in space, and obtainhigh-quality three-dimensional imaging of defects, which makes the shape and location of defects more abundant.Keywords:ultrasonic phased array;full matrix data;total focus imaging;three-dimensional imaging〇引言超声相控阵检测[1]作为现代工业无损检测技术中的 一种,其具有灵活的声束可控性、分辨率高等优势,使得超 声相控阵在许多领域有着非常广泛的应用[2’3]。
四维彩超的特点和功能各是什么
四维彩超的广泛应用,得到很多孕妈妈的青睐,四维彩超是目前世界上最先进的超声波检查设备。
可是很多第一次怀孕的女性对四维彩超还不是很了解,那么,四维彩超的特点和功能各是什么?
广州女子医院专家指出,四维彩超是指三维超声成像是在二维超声的原理上,利用计算机处理和建立一些二维图像,形成三维图像。
四维超声技术就是运用三维超声图像和时间维度参数,得到一些时间段的三维图像,并且能看到人体的器官的动态和在那段时间的立体结构。
四维的特点有以下几个方面:
▲它不仅具有二维超声的优点,同时还表现了组织结构的立体形态、内部结构外表的特点、空间距离关系等,可以从多个角度,全方位的观察到想要了解的情况。
▲四维彩超最明显的特点就是能够筛查胎儿畸形,可以为胎儿发育初期先天性身体表面畸形和先天性心脏病做出准确的诊断。
▲四维彩超和别的超声检查相对比,它能够检测到胎儿身体表面,筛查胎儿畸形,如唇裂、大脑发育不健全,骨髓发育不良等,及早发现,能够及时的治疗。
▲四维彩超的功能:可以为还没有出生的宝宝拍照写真。
并通过四维彩超,了解到宫内的宝宝是否正常,还有孩子在宫内的一切活动和表情。