超声弹性成像高精度位移追踪方法研究

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1、图书分类号；ＴＰ３０６学校代码：１１５Ａ喪石／々／、乐硕±攀位论文Ｍａｓｔｅ’ｒｓＴｈｅｓｉｓ々论文题目超寅弹性成像高精巧位移追踪方法研究研究生姓名童＿１导师姓名莖」Ｓ学科专业软件工程研究方向医学信号与图像处理二〇—六年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书旨本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，Ｐ；研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可Ｗ将本学位

2、论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学一位论文。同时，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章，本人保证律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于１、保密（），在年解密后适用本授权书。２、不保密（＼／）＂＂（请在＾式上相应括号内打Ｖ）学位论文作者签名：＾指导教师篡名：，（。曰（Ｂ山年备月）肖吟西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研巧生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外研究成果。据我所知，本论文

3、不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：賓而年月、曰三３摘要一种能估计软组织弹性属性的技术超声弹性成像是，这种组织的弹性信息来源于通过超声信号追踪而来的位移，因此高精度的位移估计方法对于弹性成像是非常重要的。作为一种更客观一，，超声成像技术己经逐渐替代人工触诊来对，更准确低价格的技术些组织的早期病变进行临床诊断。当前，提高超声散斑位移追踪与估计的精度和速度是

4、研究超声弹性成像的学者们追求的目标，因此本文从这两个方面开展了下研究工作：一１）提高计算速度：密歇根理工大学扣１１（６１１旨博±于２０１５年提出了种新颖的可自同时提离軸向和横向运动估计精确度的子采样位移估计的方法，该方法显示出优于其它方法的性能优势，但是该方法计算密集，，同时具有较离的灵活性在基于ＣＰＵ的计算机架构下，难Ｗ获得实时的性能。研巧发现该方法计算过程中位移估计点之间不存在内部线程通信，非常适合并行计算。因此我们通过英伟达公司的ＣＵＤＡ架构实现了该方法在ＧＰＵ上的高效计算。对比于原始方法在ＣＭｅｘ编译条件下的实现，ＧＰＵ实现的方

5、法显示最多可实现７６Ｘ的加速，同时保持了较高的子采样位移估计精度。２）提高位移精度：基于人体组织的局部区域的物理属性（即用于表示组织硬度的一一弹性模量或应变简介）具有致性レッ及局部位移具有连续性的特点，本文提出种对应的正则化方法Ｗ去除位移中的噪声并提高运动跟瓷精度，。更具体地利用从传统的位移估计程序中得到的二维（２Ｄ）位移估计，通过粒子群算法根据所提出的正则化约束求解最优解，该最优解对应的是满足正则化条件的精确位移。在这项研究中，人体组织局部区域的弹性模量具有一致性是物理约束，并使用上述所提到的数学正则化表示。通过用计算机数字体模和活

6、体数据实验对该算法的测试表明：无论是仿真数据实验还是活体数据实验，该方法都能够有效提高侧向位移估计精度并改善轴向位移估计精度，最终可得到质量更高的轴向和横向应变图像，，还。初步结果表明该方法无论是从概念上是从计－－算方法上，对于提高目前临床设备超声弹性成像的图像质量很有用。关键词：超声弹性成像；子采样位移估计；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