基于ct的超声成像模拟

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1、乘兩未？繁硕击学位论文基于ＣＴ的超声成像模據专业名称；计算机料学与技术研究生姓名：陈羽导师姓名：於文雪副教授ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤＩＭＡＧＩＮＧＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＢＡＳＥＤＯＮＣＴＩＭＡＧＥＳＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＣＨＥＮＹｕＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．

2、ＹＵＷｅｎｘｕｅＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ２０１５，东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研充成果，，论。尽我所知除了文中特别加标注和致谢的地方外文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而－使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明

3、并表示了谢意。研究生签名、．：沿曰期：避＊ｙ东南大学学位论文使用授权黄明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文，可Ｗ采用影印的复印件和电子文档、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，。除在保密期内的保密论文外允许论文被杳阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：东冻１导师篇名；Ｈ期：了摘要

4、超声成像模拟是利用已有的王维医学影像数据模拟超声成像过程得到虚拟超声图像的技术，可Ｗ广泛应用于超声引导手术、图像处理、超声培训等。前人对超声成像模拟己经做出了很多研究，有的成像算法快但是考虑不够全面，有的成像算法考虑全面但是速度不够快。综合考虑超声成像模拟的时效性和成像效果，论文对基于三维ＣＴ数据模拟重建虚拟超声的关键技术进行了数学建模和算法实现。医学超声是源于超声在人体这一非均匀的物质中传播时发生的反射、折射、散射等物理现象而重建成的。因而超声成像模拟的主要环节是超声传播媒质的Ｈ维虚拟

5、人体组织的建模、反映超声反射方面的建模和反映超声散射方面的建模。首先，给出了建立基于云维ＣＴ数据重建反映超声属性的虚拟人体模型的方法。该方法先对ＣＴ切片进行层间插值得到等分辨率的人体Ｈ维体数据，然后利用ＣＴ值推导出虚拟人体组织中的超声声阻抗系数。其次，建立了超声反射模型并给出了计算方法。模型中假设超声探头上有多个阵元＿，对毎个阵元发出的超声波束进行跟踪。文中详细阐述了跟踪超声在人体中传播的步骤，及超声发生反射和折射时计算声阻抗系数变化率和入射角的余弦值获得反射率的大小，并将所获得

6、的每个阵元成像区域内反射率的分布矩阵数据叠加得到反射图像。再次，建立了超声散射模型并给出Ｔ计算方法。该散射模型使用卷积运算将散射图像概括为散射体分布方程和点扩散函数的卷积。根据散射体之间的距离符合ａｍｍａｇ分布确定散射体分布矩阵，结合散射体对应位置的散射系数得到散射体分布方程。最后对卷积图像进行坐标变换和Ｒ－Ｔｈｅａｔ插值得到真实的散射图像。最后，将得到的反射图像和散射图像进行加权合成得到超声模拟图像并对实验结果进行了分析。实验表明，模拟出的超声图像可Ｗ正确地显示组织的边界信息上

7、散射信号；在加后，模拟超声图像更接近于真实的超声图像，实验结果达到了预期的目的。而且使用卷积方法得到散射图像的速度比使用ＦｉｅｌｄＩＩ软件要快。关键词！超声成像模拟人体建模阻抗系数－；虚拟：声；反射模型Ｔｈ；散射模型；Ｒｅｔａ插值ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｉｍａｇｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓａｋｉｎｄｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｈａｔｉｓｕｓｉｎｇｅｘｉ巧ｉｎｇ３ｄｍｅｄｉｃａｌｍａｅａａｏｓｒｉｇｄｔｔｉ

8、ｍｕｌａｔｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｕｌｔａｓｏｕｎｄｉｍａｇｉｎｇｔｏｇｅｔｖｉｒｔｕａｌ山ｔｒａｓｏｎｉｃｉｍａｇｅｓ．Ｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆ化ｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｂｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｕｉｄｅｄｓｕｒｒｙ，ｉｍａｇｅｒｏｃｅｓｓｉｎ，ｇｇｅｐｇｕｒｓｏｕｎｄｉｎｎｅ．ｌｔａｔｒａｉｇｔｃ，Ｍａ