| 【中文题名】 | 基于磁定位系统的三维医学超声系统的图像采集与校准方法研究 |
| 【英文题名】 | Study on Image Capturing and Calibration of 3D Medical Ultrasound System Based on Magnetic Orientation System |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-9-30 |
| 【中关键词】 | 三维超声,校准,磁定位,回调机制,同步采集, |
| 【英关键词】 | 3D ultrasound,calibration,magnetic orientation system,capture synchronously,callback mechanism, |
| 【分类导航】 | 医药、卫生>临床医学>诊断学>影像诊断学>超声波诊断> |
| 【论文摘要】 |
三维超声成像系统以其形象直观的可视效果以及由此带来的临床价值，受到了广大研究人员和医疗工作者的关注。而基于磁定位系统的三维超声成像系统是近几年来三维超声成像的研究热点。本文主要针对其实现过程中遇到的校准和图像采集等问题进行深入的探讨和研究。
在基于磁定位系统的三维超声成像系统中，为确定磁定位系统的接收器与超声探头平面之间的精确定位关系，必须进行磁定位系统的校准。本文探讨了磁定位系统及校准模型中的各种坐标系，研究了各种坐标系之间转换的实现方法，为实现磁定位系统的精确定位提供了理论依据。针对校准问题，本文提出了一种N型校准模型及其相应的基于SVD的最小二乘法算法。本文设计的这种利用模型的几何特性来计算校准参数的方案，不仅减少了超声束在远场发散对校准精度的影响，而且校准方法简单，提高了校准效率。经过实验表明本文提出的这种计算校准参数的方案具有较高的准确性。在校准软件的设计方面，引入了Matlab工具，利用Matlab强大的数学计算功能及其与Visual C＋＋灵活的接口编程，设计了计算校准矩阵的软件，为快速、有效地进行磁定位系统的校准提供了有利的工具。
在图像采集系统的设计中，深入研究了VFW应... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 前言 |
6-14 |
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第二章 系统组成及原理框图 |
14-24 |
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2．1 引言 |
14 |
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2．2 系统的总体设计 |
14-15 |
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2．3 数据采集 |
15-21 |
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2．3．1 超声图像的采集 |
17 |
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2．3．2 三维位置信息的获取 |
17-20 |
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2．3．3 心电数据的采集 |
20-21 |
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2．4 数据预处理 |
21-22 |
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2．5 三维重建及显示 |
22 |
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2．6 三维定量测量 |
22-23 |
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2．7 小结 |
23-24 |
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第三章 基于磁定位系统的校准方法研究 |
24-44 |
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3．1 引言 |
24 |
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3．2 坐标系与坐标转换 |
24-30 |
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3．2．1 基本原理 |
25-28 |
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3．2．2 重建中的坐标系与坐标关系 |
28-30 |
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3．3 现有的校准模型 |
30-34 |
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3．4 N型校准模型 |
34-35 |
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3．5 校准系统中的坐标系与坐标转换 |
35-36 |
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3．6 校准算法 |
36-41 |
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3．6．1 SVD算法简介 |
36-38 |
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3．6．2 基于SVD的最小二乘法算法 |
38-41 |
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3．7 实验研究 |
41-43 |
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3．7．1 物理实验 |
41-42 |
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3．7．2 校准结果验证 |
42 |
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3．7．3 误差分析 |
42-43 |
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3．8 小结 |
43-44 |
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第四章 图像采集系统与校准程序的设计 |
44-63 |
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4．1 引言 |
44-45 |
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4．2 图像采集系统设计 |
45-54 |
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4．2．1 Bird数据采集系统的设计 |
45-48 |
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4．2．2 超声图像采集系统的设计 |
48-52 |
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4．2．3 超声图像与Bird数据同步采集的程序设计 |
52-54 |
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4．2．4 提取单帧视频信息 |
54 |
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4．3 校准算法的软件实现 |
54-58 |
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4．3．1 MATLAB与VisualC++的接口 |
54-57 |
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4．3．2 基于SVD的最小二乘法算法的MATLAB实现 |
57-58 |
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4．4 图像轮廓提取 |
58-62 |
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4．5 小结 |
62-63 |
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第五章 结语 |
63-65 |
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致谢 |
65-66 |
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参考文献 |
66-68 |
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附录 |
68-76 |
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附录A：利用VFW视频开发包进行图像采集的主要函数说明 |
68-71 |
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附录B：AVI图像文件操作的主要VFW函数说明 |
71-74 |
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附录C: 基于SVD的最小二乘法算法的Matlab语言的实现 |
74-75 |
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附录D: 图像采集系统程序的主要界面 |
75-76 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.176709 |
