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B型超声数字扫描变换器课件

  B型超声数字扫描变换器课件_医学_高等教育_教育专区。第7讲 B型超声数字扫描变换器 Digital Scan Convertor DSC基本结构框图 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 2 1 基本结构与工作原理 数字扫描变换器是一个带有

  第7讲 B型超声数字扫描变换器 Digital Scan Convertor DSC基本结构框图 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 2 1 基本结构与工作原理 数字扫描变换器是一个带有图像存储器的 数字计算机系统。 ? 图像存储器有单独的读写地址发生器和并 行的数据通路,不必单个与CPU打交道, 加快了图像处理速度。 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 3 2 超声图像的数字化与A/D转换 A/D转换,即将超声图像数字化。 ? 设超声视频信号的带宽为6MHz,则由奈奎 斯特(Nyquist)采样定理可知,为了使采 样输出信号能不失真地再现原信号,必须 使采样频率至少为输入信号最高有效频率 的两倍。 ? 因此采样频率至少要大于12MHz。转换精 度视像素的灰阶而定。通常取4位或6位, 甚至8位或更高。 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 4 图6.2 2017年10月 TDC1014J芯片电路图和引脚图 医学超声仪器原理-之六 5 EUB-240型B超仪中所用的A/D转换电路 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 6 3 缓冲存储器与行相关电路 缓冲存储器 ? 行相关电路 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 7 4 串/并变换与帧相关 串/并变换 ? 帧相关处理 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 8 5 图像存储器 图像存储器又称主存储器(或叫帧存储 器),是数字扫描变换器的核心部件,也 是数字图像处理的基础。 ? 图像存储器用于存储一帧或数帧超声图像 数据,其单帧容量的大小取决于一帧扫描 行信息线的多少以及对探测深度回波进行 A/D变换的取样速率。 ? 其字长由像素灰阶的多少而定。 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 9 图6.14 2017年10月 双页结构的图像存储器示意图 医学超声仪器原理-之六 10 ? 图像存储器芯片简介 4416芯片的管脚图和内部结构框 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 11 ? EUB-240 图像存储器(帧存储器)电路 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 12 6 灰阶标志与正/负像变换 灰阶标志 ? 正/负像变换电路 ? 阿洛卡256型正/负像转换电路 ? EUB-240型机正/负像转换电路 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 13 7 全电视信号合成 TV合成 ? D/A转换 ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 14 8 扇形扫描B超的DSC算法 Digital San Convertor Algorithm ? 线阵扫描B超所扫描的图像是矩形的,使用 等周期的采样脉冲采集图像信息,并按顺 序存入存储器中。在使用等周期读出脉冲 时,可以很容易地避免图像的几何失真。 ? 扇形B超由于扫描方式的原因,比较容易产 生图像的几何失线月 医学超声仪器原理-之六 15 DSCA一般有两大类: ? 第一类 将扇形超声的扫描所获得的极坐 标图像经高速A/D采样后,再映射到直角坐 标系统的显示空间。 ? ? 会产生伪影(Artifacts),其中最严重的是莫 尔干涉条纹(Moiré Pattern)。 ? 第二类 不作坐标变换,即图像数据的采 集与显示在相似的空间内进行。 ? 它不需要对数据作复杂的插值,可基本上消除 伪影。 医学超声仪器原理-之六 16 2017年10月 第一类DSCA 1 NNIA算法 ? 最邻近插值算法 Nearest Neighbor Interpolation Algorithm ? 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 17 过采样像元 欠采样像元 NNIA中采样线与直角坐标存贮矩阵中像素关系 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 18 量化像素和位置误差产生混叠效应 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 19 线 描 扫 样 条 个 每 396 90? 扫描 条 1 12 线月 医学超声仪器原理-之六 20 相邻扫描线 s(i, j) 存贮器像元 s(i+1, j) z(i) Rerr ΔR s(i, j+1) θerr z(i+1) 采样像元 Dq s(i+1, j+1) 扇形扫描图形局部放大图 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 21 第二类DSCA 采样点 Dq R参考线 ? ? 均匀梯形算法(Uni-ladder Algorithm ULA) 沿着水平线均匀分布扫描 医学超声仪器原理-之六 22 2017年10月 采样点 Dq R参考线月 医学超声仪器原理-之六 23 均匀梯形算法平面 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 24 ? ULA的基本原理 1 2 等 tgq 增量发射采样线 多速率采样 T(i) = 1/cosq 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 25 普通算法的数据流 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 ULA的数据流 26 ? ULA数据的扩充与显示 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 27 D(j) j G(j) J H 2017年10月 医学超声仪器原理-之六 28

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