基于CUDA的超聲彈性成像系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、醫(yī)學(xué)超聲成像作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床診斷中的不可替代的重要手段，相對(duì)于CT、MIR等有著無(wú)輻射、無(wú)副作用、安全、成本低、便攜、可反復(fù)檢查等優(yōu)勢(shì)。其中的超聲彈性成像模式是一種較新的技術(shù)，它利用超聲成像手段對(duì)局部組織的彈性模量分布進(jìn)行評(píng)估并實(shí)時(shí)顯示。由于很多疾病的表征與組織硬度密切相關(guān)，而傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)成像方式無(wú)法反映組織硬度這一物理學(xué)特性，因此醫(yī)學(xué)超聲彈性成像技術(shù)獲得了醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和研究。
　　本論文研究在徒手?jǐn)D壓方式下基于B模式超聲

2、灰度圖的實(shí)時(shí)彈性成像。對(duì)輸入的連續(xù)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的 B模式灰度圖進(jìn)行前后幀疊加預(yù)處理；使用標(biāo)準(zhǔn)直方圖模板對(duì)完全發(fā)育的散斑噪聲進(jìn)行處理；使用塊匹配算法對(duì)結(jié)構(gòu)能量圖進(jìn)行運(yùn)動(dòng)追蹤，并進(jìn)行網(wǎng)格化錯(cuò)誤抑制，得到圖像中的組織位移分布矩陣；對(duì)組織位移分布矩陣應(yīng)用應(yīng)變計(jì)算以得出圖像中的組織應(yīng)變分布矩陣；然后對(duì)組織應(yīng)變分布進(jìn)行自然三次樣條插值以獲得平滑的應(yīng)變分布圖；對(duì)應(yīng)變分布圖進(jìn)行偽彩映射后與原始 B模式灰度圖進(jìn)行Alpha混合并使用中值濾波器進(jìn)行后處理，最終

3、得到E模式圖像輸出。
　　論文對(duì)上述過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析討論，對(duì)一些效率優(yōu)先的算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)以使算法能得到更好的成像效果，如：直方圖灰度映射、塊匹配相似度評(píng)估、插值算法以及后處理方法等。同時(shí)提出使用CUDA并行化的實(shí)現(xiàn)這些算法以保證系統(tǒng)成像的實(shí)時(shí)性。對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了重新整理、分析和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了總體業(yè)務(wù)邏輯控制的 CPU多線程串行模塊和執(zhí)行圖像處理算法的 GPU并行化模塊。最終提高了系統(tǒng)算法的執(zhí)行效果和執(zhí)行的效率，印證