【摘 要】
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平面波成像是医学影像技术中一种快速超声成像的方法,采用单平面波发射,无需聚焦,允许高帧频。但与聚焦波超声成像相比,使用单个平面波成像的质量会受到严重影响。传统的自适应波束形成器从多个传感器元件获取的回波轨迹中估计变迹权重来提高成像质量。在本文中,采用基于神经网络的平面波成像方法来获取更好的图像质量。提出的方法在公开的PICMUS数据集上进行了模拟、真实体膜和体内颈动脉实验。本文的贡献和成果如下:1
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平面波成像是医学影像技术中一种快速超声成像的方法,采用单平面波发射,无需聚焦,允许高帧频。但与聚焦波超声成像相比,使用单个平面波成像的质量会受到严重影响。传统的自适应波束形成器从多个传感器元件获取的回波轨迹中估计变迹权重来提高成像质量。在本文中,采用基于神经网络的平面波成像方法来获取更好的图像质量。提出的方法在公开的PICMUS数据集上进行了模拟、真实体膜和体内颈动脉实验。本文的贡献和成果如下:1.对比了传统的非相干（IDA）、延迟叠加（DAS）、最小方差无约束失真（MVDR）、相干因子（CF）、相位相干因子（PCF）等多种波束形成器,并将其应用到PICMUS数据集中,得到不同平面波成像结果。2.在实验中,对上述不同成像方法分别进行了1个角度、37个角度、75个角度的复合平面波超声成像,并将不同角度的结果进行对比。3.针对成像数据集较少的问题,使用FiledⅡ模拟训练数据集以及采用U-net网络结构,并将整个波束形成嵌入到卷积网络中,并用单点目标数据集训练。同时以单个平面波扫描数据作为输入,聚焦扫描数据作为输出。4.为评估传统的方法和提出方法的性能,采用了横向分辨率（lateral resolution）、对比度（CR）、对比噪声比（CNR）等指标对性能进行量化。实验结果表明,提出的方法拥有更好的横向分辨率和对比度。无论是非相干（IDA）、延时叠加（DAS）、最小方差无约束失真（MVDR）、相干因子（CF）、相位相干因子（PCF）等方法都低于提出的方法。这些结果都验证所提出的方法不仅能保持高帧率还能保证高空间分辨率和高对比度。
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