组织的病理改变常常伴随组织硬度的变化,而且许多癌症是等回声的,很难用普通超声诊断设备检测。对于前列腺癌,肝硬化,甲状腺病变、动脉粥样硬化等疾病,组织的力学属性(包括组织的硬度等属性)是诊断的重要依据。近年来,超声弹性成像已经成为医学成像领域的研究热点,其得到的弹性图像可以在一定程度上反映弹性模量分布等组织力学属性信息。超声弹性成像弥补了临床影像设备在组织力学属性成像方面的不足,为临床医生提供了一种新的影像诊断方法。一般来说组织的位移估计直接决定着应变图像的质量,但位移估计的方法又与组织压缩量的大小有关。因为在小压缩量情况下,信号的去相关(decorrelation)主要与回波信号的形变有关,在大压缩量情况下,信号的去相关不仅由回波信号形变引起,还要考虑组织横向膨胀带来的横向位移的影响。对于不同压缩量情况下组织的位移估计,需要采用不同运动估计方法及相应的消除去相关影响的方法。本课题来源于辽宁省自然科学基金资助项目(201202071)。本文主要关注不同压缩量下组织的应变估计。对于小压缩量下组织的应变估计,提出了一种基于RF(射频)信号的一维时域自适应伸展与幅度校正方法,通过模拟超声信号和组织仿体实验,证明了该方法能够补偿小压缩量情况下回波信号的波形压缩与形变,有效的提高压缩前后信号的相关性。对于大压缩量下组织的应变估计,本文介绍了一种基于解析信号的二维压缩扩展方法,该方法可以对组织位移进行大尺度的运动补偿,提高了压缩前后信号的相关性,较好地抑制了横向位移带来的去相关影响。最后在二维压缩扩展的基础上,本文分别采用光流法和块匹配法对组织仿体进行了大压缩量下的运动估计,所得的位移估计图像和应变估计图像与有限元分析模拟的结果基本一致,较好的反映了组织的力学属性。