Nâng cao chất lượng ảnh chụp siêu âm cắt lớp dùng phương pháp nội suy : Luận văn ThS. Kỹ thuật điên tử - viễn thông: 60 52 70

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Đ NG

N NG C

N

NG Ư NG

CH T Ư NG NH CH
I
NG HƯ NG H
N I

N THẠC

CÔNG NGHỆ ĐIỆN T

HÀ N I - 2013

C T

– I N THÔNG


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Đ NG

N NG C

NG Ư NG

CH T Ư NG NH CH
I
NG HƯ NG H
N I

NGÀNH C NG NGH ĐI N
CHUYÊN NGÀNH

HU

C T

– I N H NG
ĐI N

Ố: 60 52 70

N

N THẠC

NGƯỜI HƯ NG

CÔNG NGHỆ ĐIỆN T

N

H

HỌC T

HÀ N I - 2013

– I N THÔNG

TR N Đ C T N


.....................................................1
..............................................................................................2
.........................................................................................3
ƯƠ

.............................................................................................5

1.1. T
1.2. C
1.3. T

........................................................................................................5
Ư .............................................. 6
............................................................................................7

ƯƠ

NG ...................................................................8

2.1. BORN ITERATIVE METHOD (BIM) ......................................................................8
2.2. DISTORTED BORN ITERATIVE METHOD (DBIM) ..............................................11
2.3. B
Ư .............................................................................................. 12
2.4. M
N BIM
DBIM .........................................................14
2.4.1.
...............................................................................14
2.4.2.
............................................................................18
2.4.3.
.......................................................................21
ƯƠ
3.1.
3.2. T
ƯƠ
4.1. M
4.2. V

ƯƠ

T ..................................................................22

...........................................................................................................22
X
Ư . ....................................................................................... 24
...............................................................................................28

...............................................28
...........................................................................42
Ư

...................................................................................................................45
O .............................................................................................46


BIM

Born Iterative Method

DBIM

Distorted Born Iterative Method

mm

(pixel)

N

/ngang
m/s
m/s
Pa

)

Pa

Pa
rad/m

1


4 (N1 = 10)...............24
4 (N1 = 11)...............25
4 (N1 = 12)...............26
(N = 20) ...................................................28
-

(N1 = 10,N2 = 20) ...................28
(N = 22) ...................................................31

-

(N1 = 11,N2 = 22) ...................32
(N = 34) ...................................................35

-

(N1 = 17, N2 = 34) ..................35
(N = 40) .................................................37
-

(N1 = 20, N2 = 40) ................38
............................40
...........................41
4.........42

6.........43

2


.................................................................................................8
..................................................................................14
.............................................................14
5 ..................................................................15
...............................................................................15
(N=17) .....................................................................16
1 ..................................................................17
4 ..................................................................17
5 ..................................................................18
................................................................................19
1 ................................................................19
4 ................................................................20
5 ................................................................20
..............................................21
ồ th biểu diễn m

giữa s l n l

error (N1 = 10) ......25

ồ th biểu diễn m

giữa s l n l

error (N1 =11) .......26

ồ th biểu diễn m

giữa s l n l

error (N1 = 12) ......27

(N = 20) ...................................................................28
(N1 = 10, N = 20) ........................29
2 (N1 = 10, N = 20) .............................29
3 (N1 = 10, N = 20) .............................30
4 (N1 = 10, N = 20) .............................30
ồ

(N =20) .....31
(N = 22) .................................................................31
1 (N1 = 11, N = 22) ...........................32
2 (N1 = 11, N = 22) ...........................32
3 (N1 = 11, N = 22) ...........................33
4 (N1 = 11, N = 22) ...........................33
ồ

(N = 22) ..34
(N=34) ....................................................................34
1

2 (N1 = 17, N = 34) .............35

3 (N1 = 17, N = 34) ...........................36
4 (N1 = 17, N = 34) ...........................36

3


ồ

(N = 34) ..37
(N = 40) ..................................................................37
2 (N1 = 20, N = 40) .............38
3 (N1 = 20, N = 40) ...........................39
4 (N1 = 20, N = 40) ...........................39

ồ

(N = 40) ..40
4 ................................................................................41
6 ................................................................................41
...............................................................42
...................43

4.30

...............................................................44

4.31

...................44

4

1.1.
(magnetic resonance imaging),
M

ểm l n nh t c
pc

tinh t

é
ng t

ỏ ra hữu hi
ng h
v y, hi
i ta k t h p CT v
ểt
é
/ E
c
b

h
ú
u MRI (magnetic resonance imaging)

nh CT cho ch
ng r t t
E
ù

ể t o nh ch
nh gi i phẫu v a kh
c ch

ửd

ix
ng l

c a mỗi l n ch
Ư

ắt.

ể

ac

ú

ể

õ

i

n MRI tr th
ể

trong ch

ể

thể

ể ch u

d ng v

i v i s c khoẻ c a
thể

thai

i,

ct ob

nh th i kỳ
t b ng kim lo i c
ng c a t
ng m

ử

u, tr khi th t c n thi t.
nh h c b

m t ph n c
ể ti
ú

thể
ửd
c ghi nh n theo th i gian thự

ns

chuyể

ể kể c

ng c

ểt
ể cho th

ph

nh c

ú

ự

ò

y
ò

.
ử

ự
l

ể

1910.

ữ
-mode

ử
-

ự
“

ể
ử
ể
ỏ nh t giữa hai v t ph n x

ử
“
ú

ng
ể

5

õ

ud


hiển th

i

d c tr

).

ù

ể

ự
. Tuy

ự

ử

ể

ò

ò

ắ

ể .

ể

ể

ỏ
ắ

ắ

ự

ể

ù
ể

ò
ữ

ồ

-mode.
ể

ể

ữ
ắ

ù

.

1.2.
ồ
ắ
ự

ồ

ự

ữ

ắ
ể

ự
ắ

ể
–
ẫ

ò

ỏ

ễ

E
.

ử
.
ắ

-

ắ

–

ắ

ắ
ử

“
ể
ữ

ự
ữ
ù

ự [9-11].

ể
ù

ự

ể
6

ù


5 MHz). Tr
ù
ồ

ú

ú

ử

.

ù

ắ

ử

ắ

ử

.
ắ
ú

ể

ể
)

ò
nội suy kết hợp với xấp xỉ Born nh m

lu
ử

. ể xu
u ch p

n

ù

ắ
ong b
-23].

i nhữ
ắt l p t

1.3.
ò
ắ

ữ

ồ
2
(Distorted born iterative method)
ể
ù
.

7

ữ
ữ


2.1.

Born Iterative Method (BIM)
2.1

Vi c thực hi

ồ

ắ

ực t

ể

:T tc
c xoay quanh tr

V t thể s
m
b hi
ng d

:C

ù

uc
nh trong su
c nh
nh. Nh
é
ix
mb
c nh [12] .

ỗ
nh v t thể, t i m t v

v
ix
ng v i m t v
ự ng d ch chuyển m

.

ng

nh s ti

ực t ch c n m

ực hi n Nr l

ng.
–

ồ
ù

ự

ù

ò
(2.1).

 2 1

1 
  2  2  if
 
c
c0 
r     1

0 if r  R


8


r R

(2.1)


,
f

,

(

),R

.

:

(2.2)
V i k0 



ng B1, 

c0

tt

ng c


pr 

ns

u


r 

tt

c

t
sau:




p sc r   pr   p inc r 





(2.3)

   r ' p r ' G r  r ' d r '

, p inc r 


p sc r 

Ở

ú

ửd

b
diễn d

ểr ir
ù

c biểu

2

c N×
p p

inc



 C.D  p

su

(2.4)

c NtNr×



sc

p  B.D  . p

Ở

n

B

ma tr n

ử

(2.5)

ng v i h s G0

ng v i h s G0

’

’

ữ

C

I

é
:
(2.6)
.
ữ

ữ

ử

ử

ể

ú
.

ử

ồ

ể
ú

ể

ể
ò

ử
ử

ắ
9

.


(2.7)
ắ

ự

ự

ng [16

ỏ

.

é
ể gi i quy t ta ph
p: p

ò

0 

ng x p x Born lo

p

u ki

 

c khi bắt



(2.8)

c 0, r  rk

V i J0
ù

t.

inc

p inc r  J 0 k 0 r  rk

th k



p

(2.5)

ữ

ểm

i.
u p

sc

trong thực t

ể

cb

y hi u s c
ò

ể

ỏ

ut i

p

sc

l i

ửd

ú

sử d

ể

p hai

1 The Born iterative method
1: Thi t l p 

0 

p

0 

p

inc

n B

C

n khi RRE < 

3: L
{

p sử d ng 

n 

RE ng v i 

n 

sử d ng (2.9)


6: C p nh

n 1

b

i (2.5).

7: n=n+1;
}
Ở



ng sai s

RRE

10

ĩ


 . p  p

B.D 
RRE 

n 

p

2.2.

sc

sc

đo

(2.9)

đo

Distorted Born Iterative Method (DBIM)

ử

ồ

ử

ể

ể

.

ử

ồ
ể

(2.2).
:
(2.10)
(2.11)

, p inc r 


p sc r 

Ở

(2.12)
ữ

.
ể

:
(2.13)

:
(2.14)
:
(2.15)

ỗ

ú
ể

:
(2.16)
.

ể

ắ

:
11


(2.17)
(

ữ
;

é
2: The distorted Born iterative method
) or( RRE <  ), do

2: while(
{
3:

T

4:

T

5:

T

,

, ,
E

(2.14)

ử

6:
7:

ử

ử

(2.18)
(2.16)

;}

(2.18) [13].
2.3.
ể
conjugate gradi

ễ
13][14].

(2.17)
3: NCG method
0
.
.
4: for

, do

5:
6:
7:
8:
12

ử

“
ể

9:
10:
11:
12: if

, then

13: Break iterations
14: end if
15: end for
ể ự

ử

(2.19) [13]:
(2.19)
[15].

4: The power iteration method with Rayleigh quotient
ẫ
2: for

ò

, do

3:
4:
5: if

then

6: Break iterations
7: end if
8:
9:
10:
11: end for

13


2.4.

DBIM
2.4.1.
1:
1MHz
ù

1mm

ù
9
121
2%
2.2.

ò

ự

ò

5)

14

(2.1)


5
ồ

ể

ữ
:
(2.19)
(i,j)

15


2:
1MHz
ù

1mm

ù
9
121
2%
ự

ữ

(N=17)

5

ò

ò

16

ò

5)


2.7:

1

4

17


5
2.4.2.
3:
1MHz
ù

1mm

ù
40
20
2%
ự

ự

(2.1)

18

ồ

2.10


2.10
1

4

2.11,
c5

2.13
ò

, ò

2.11

ò

1
19

5)


2.14

ồ

2.12

4

2.13

5

ể

ữ
(2.19)

3
20

2

K


2.14
2.4.3.
ễ

ắ
ữ

ắ

ử

.

21

p [17]


3.1.
ồ

:

DBIM Niter
-

Step 0

x

ớ

ộ

ớ

ớ

ớ
ợ

-

ấ

ợ

ấ.

Step 1:

ớ
ợ

ợ
-

0).
ợ .

Step 2:

ộ

ớ

ế

ỉ

ợ

ợ
ợ

(

ế
)

ú

ộ

(Niter – x)

ợ

ế

V

(Nearest
ú
[18].
ể

:

5: Modified BIM
1: Thi t l p
n B
n khi (

C

or

{
sử d ng
ng v i
6: C p nh

sử d ng (2.9)
b

i (2.5).

7: n=n+1;
22

DBIM
.

ử

bilinear, bicubic, spline
t

3: L

ớc

).

Step 3:

Ở

x
ộ

ộ
ế

-

(