화소단위 집속기법의 해상도 및 프레임 율 향상에 관한 연구
A study on the improvement of resolution and frame rate of display pixel based focusing
- 주제(키워드) 화소단위 집속기법 , 해상도
- 발행기관 서강대학교 전자공학과
- 지도교수 송태경
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045591
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
화소단위 집속기법(display pixel based focusing, DPBF)은 영상 장치의 화소점 위에 직접 수신 집속하여 주사선 변환기와 그에 따른 보간 에러를 제거하여 초음파 영상의 화질을 향상시킬 수 있다. 하지만 곡면배열 변환자와 위상배열 변환자를 사용할 경우, 관찰 깊이가 깊은 곳에서 구획화 현상이 나타나며, 프레임 율의 향상을 위하여 주사선의 수를 줄여서 사용할 경우 구획화 현상이 더 심해지는 문제가 있다. 본 논문에서는 기존의 화소단위 집속기법을 개선하여 구획화 현상을 제거하고 프레임 율을 높일 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 하나의 화소점을 구성하기 위하여 인접한 두 개의 송신 주사선 데이터를 이용하여 각각 화소단위 집속을 수행하고, 이를 보간법을 이용하여 최종 화소의 값을 구한다. 또한 주사선의 수가 감소하거나 관찰 깊이가 깊어져 화소의 위치가 송신 주사선에서 멀어져 송신 에너지가 감소할 경우에 대한 보상값을 결정하는 방법을 제안하였다. 모사 실험으로 곡면배열 변환자와 위상배열 변환자를 사용한 경우, 제안한 방법은 주사선 변환기를 사용하는 기존의 빔집속 영상이나 화소단위 집속기법에 비하여 선명하며 구획화가 없는 영상을 더 높은 프레임 율로 얻을 수 있음을 증명하였다. 특히, 제안한 방법을 다중영역조합(Multi-zone blending)에 적용하여 프레임 율의 감소 없이 화질을 더 개선할 수 있다. 이를 확장하여 펄스 반전 영상과 같이 하나의 수신 주사선을 구성하기 위하여 송신을 두 번 반복하는 경우에 프레임 율의 감소가 없도록 구현할 수 있을 것으로 예상된다.
more초록/요약
The display pixel based focusing (DPBF) method is a novel focusing technique in medical ultrasound imaging which can significantly improve its image quality by removing artifacts from scan conversion. However, when a convex array probe or a phased array probe is used with DPBF, blocking artifacts (pixelization) occur as field of view (FOV) increases. In addition, they worsen when the number of transmit firings is decreased for achieving higher frame rates. In this thesis, a new DPBF method, which can eliminate blocking artifacts and improve the frame rate, is presented. In the developed method, each display pixel is obtained by linear interpolation of two beamformed values from two adjacent firings. Furthermore, to compensate for the transmit energy loss depending on the distance between the imaging pixel and the transmit scanline, the additional gain is applied prior to linear interpolation. From phantom and in vivo experiments, the proposed DPBF method provides a better image quality than the conventional beamforming method and even the current DPBF method with the same number of the transmit scanlines. In addition, with the smaller transmit scanlines, it can improve the frame rate without sacrificing the image quality than other methods. Moreover, the proposed DPBF method can further improve the image quality by utilizing a multi-zone blending technique while keeping the frame rate. The proposed method can be further extended to improve the frame rate in pulse inversion imaging where two firings are required to construct each receive scanline.
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