위상 회전 기반의 화소단위 집속 기법에 대한 연구
New Direct Pixel Beamforming using Phase Rotation
- 주제(키워드) 초음파 , 빔포머 , 화소 단위 집속기법 , 위상 회전
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 송태경
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047281
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
화소단위 집속기법(Direct pixel beamforming, DPB)은 초음파 영상 장치의 화소위에 직접 수신 집속하여 주사선 변환기와 그에 따른 보간 에러를 제거하여 초음파 영상의 화질을 향상시킬 수 있다. 하지만 1개의 화소위의 포락선을 검출하기 위하여 포락선 검출기의 직각복조기에 들어가는 저역통과 필터의 탭 수만큼 빔집속을 수행하기 때문에 연산양이 많다는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 화소단위 집속기법의 연산량을 줄이는 방법으로 위상회전 빔집속기를 이용한 위상회전 화소단위 집속기법을 제안한다. 제안한 방법은 위상회전 빔집속기를 사용함으로써 후단 영상처리에 들어가는 포락선 검출기의 직각복조기를 제거하였다. 그로 인하여 1개의 화소위의 포락선을 검출하기 위해 추가적인 빔집속이 필요 없어지므로 연산양이 감소하여 시스템의 복잡도를 최소화할 수 있다. research Package(SonixTouch, Ultrasonix, Vancouver, BC, Canada)를 이용하여 얻은 radio-frequency (RF)데이터를 이용하여 모사실험을 수행한 결과 기존의 화소단위 집속기법보다 연산량이 적게 들고 영상의 화질도 기존 화소단위 집속기법과 유사함을 확인하였다. 또한 화소단위 집속기법의 구획화 현상을 제거하는 합성 화소단위 집속기법에 제안한 방법을 적용하였을경우도 마찬가지로 영상의 화질 개선 및 구획화 현상이 사라지는 것을 확인 하였다.
more초록/요약
The image quality of medical ultrasound imaging can be enhanced by direct pixel beamforming (DPB) where receive beamforming is directly performed on each display pixel in Cartesian coordinates since it can remove blurring artifacts from scan conversion. However, DPB requires a substantial amount of computations since additional beamforming corresponding to the number of lowpass filter coefficients in quadrature demodulation is necessary for successful envelop detection. In this thesis, a new DPB method based on phase rotation beamforming, i.e., DPB-PR, is presented to reduce its computational burden while preserving the image quality. In DPB-PR, no quadrature demodulation is required for envelop detection so that it doesn’t need additional beamforming unlike a conventional DPB method. The proposed DPB-PR method was evaluated with in vitro experiments where raw radio-frequency (RF) data are captured by a commercial ultrasound machine equipped with a research package (SonixTouch, Ultrasonix, Vancouver, BC, Canada). From the in vitro experiments, the proposed DPB-PR method shows comparable image quality with the conventional DPB method while considerably reducing the hardware complexity. Moreover, the DPB-PR method can be used for the recently-developed compounded DPB (CDPB) method, i.e., CDPB-PR, which can reduce not only blurring artifacts but also blocking artifacts from the conventional DPB method.
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