嵌入式超声数据采集与处理系统

【摘要】超声医学成像广泛应用于临床诊断和治疗，具有低成本、实时性好等优点，能够配合MRI、X-CT等手段，利用图像引导、图像配准和图像融合等技术实现更好诊断效果。这对超声图像质量提出了更高要求，因此滤除图像中噪声，恢复原始信号，提高图像信噪比成为超声成像中重要的环节。本文以OMAP-L138作为核心嵌入式处理器，针对便携式超声系统成像，研发一种超声数据采集与图像处理嵌入式系统，主要的研究内容和创新点如下：1.嵌入式超声数据采集与处理系统硬件设计本文根据嵌入式超声数据采集系统控制、功能和需求进行分析，提出以Ti公司的OMAP架构处理器为核心的系统整体解决方案。该方案以嵌入式处理OMAP-L138作为数据处理及系统控制的核心，加入了模数转换、VGA控制、电源部分构成数据采集与处理的硬件部分。OMAP-L138处理器集成了ARM9和C674xDSP处理器，其中ARM9运行嵌入式系统，实现系统控制功能；C674xDSP核专注于图像算法的处理，能很大程度上提高系统的效率。在整体方案设计完成后，对系统各功能模块进行芯片选型，功能模块的原理图设计，包括了系统存储器（NANDFlash，DRAM）、低噪声放大电路、VGA放大电路、电源供电模块等，以及整个硬件系统的PCB布局布线设计。之后，本文进行了系统硬件电路的调试，并在CCS开发环境下进行相应系统模块的软件调试，以及在MatlabDSPbuilder实现超声图像去噪算法的移植，并实现嵌入式操作系统平台的搭建。2.超声图像去噪算法研究散斑噪声作为超声图像的主要噪声严重影响超声成像质量，滤除散斑噪声是超声图像处理过程中重要步骤。文中以曲波阈值去噪方法为基础，针对常用阈值函数中对较小曲波系数处理粗糙、不连续、收敛慢的缺点，通过分析实际超声图像中散斑噪声的分布，提出了具有与实际噪声分布相关特点的曲波阈值去噪方法。对比测试实验结果表明，曲波去噪方法相比其他去噪方法在不同噪声水平下均具有更加稳定优异的去噪性能，峰值性噪比（PSNR）提高1~2dB，平均结构相识度（MSSIM）相比也有较大的提高。
【作者】徐杰；
【导师】崔崤峣；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，机械电子工程，2013，硕士
【关键词】数据采集；嵌入式系统；图像去噪；曲波；

【参考文献】
[1]王井怀.作为实业家的一代报人史量才研究[D].兰州大学,传播学,2013,硕士.
[2]曹仁康.体外受精—胚胎移植中非优质胚胎移植价值的评价[D].遵义医学院,妇产科学（专业学位）,2014,硕士.
[3]董婕.《白鹿原》底层民众世界解读[D].西北师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[4]刘益君.我国现行土地财政模式研究[D].苏州大学,财政学,2012,硕士.
[5]吕慧.新疆蒙古族3～6岁幼儿体质与健康的研究[D].新疆师范大学,体育教育训练学,2004,硕士.
[6]王婕.山西省中老年人握力水平的比较研究及相关因素分析[D].中北大学,民族传统体育学,2013,硕士.
[7]孙润雪.化浊解毒方中药血清对肝星状细胞ERK及PI3K/Akt信号通路的影响[D].河北医科大学,中西医结合临床（专业学位）,2013,硕士.
[8]邵平,裴亚萍,陈晓晓,陈蒙,孙培龙.裂片石莼多糖的超声波辅助提取优化及其理化性质[J].食品与发酵工业,2013,10:239-244.
[9]石柯.球阀开启过程的瞬态数值模拟与实验研究[D].浙江理工大学,流体机械及工程,2014,硕士.
[10]郭慧丽.新马印华文教育的历史、现状与展望[D].河北师范大学,国际汉语教育,2012,硕士.
[11]王晓斌.新媒体环境下危机事件电视新闻直播报道研究[D].重庆大学,新闻与传播（专业学位）,2014,硕士.
[12]周婵.基于GIS的耕地地力评价研究[D].新疆农业大学,环境工程（专业学位）,2012,硕士.
[13]李金花.乌鲁木齐高新区生物医药孵化器运营管理模式分析研究[D].新疆大学,工商管理,2013,硕士.
[14]张学良,温淑花.基于接触分形理论的结合面切向接触刚度分形模型[J].农业机械学报.2002(03)
[15]王逸馨.激光减胎的机理及系统研究[D].浙江大学,测试计量技术与仪器,2014,硕士.
[16]刘春艳,张爱连,胡铁军.数据挖掘及其在信息服务业应用的研究现状[J].医学情报工作,2004,06:401-404+432.
[17]张国安.热微机双回路控温及对加热工艺的改进[J].兵器材料科学与工程.1992(06)
[18]张甜甜.大学英语写作元认知策略训练与学生自主写作能力培养研究[D].宁波大学,英语语言文学,2014,硕士.
[19]崔晓明.深冷处理对非晶合金力学性能的影响[D].太原科技大学,材料工程,2014,硕士.
[20]王士杰.稀土功能化石墨烯的制备及其荧光性质的研究[D].东北师范大学,无机化学,2012,硕士.
[21]李童.我国城乡公共福利分配差距的研究[D].内蒙古财经大学,财政学,2012,硕士.
[22]马丽,吴怀广,毋国庆,崔梦天.面向软件行为的需求模型可视化研究[J].计算机应用研究,2015,8:.
[23]葛秋林.单胎妊娠合并胎儿出生缺陷的临床分析[D].华中科技大学,妇产科学,2013,硕士.
[24]刘建华,许晓鸣,张伟江.有色噪声作用下非线性系统的PNN滤波[J].自动化学报,1997,06:75-78.
[25]来婷婷.宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区景观变化及优化研究[D].兰州大学,地球系统科学,2013,硕士.
[26]史雅婷.中国EFL学习者阅读中母语的使用研究[D].山东财经大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[27]侯景利.热变形工艺对X80管线钢显微组织及微区取向的影响[D].内蒙古科技大学,材料加工工程,2014,硕士.
[28]杨振武,季佑仙.层速度—岩性指数剖面的程序实现及应用[J].石油地球物理勘探,1987,02:228-231.
[29]方朝东.Corin在慢性肾脏疾病和妊娠高血压中的作用及机制研究[D].苏州大学,免疫学,2012,硕士.
[30]吴丹.A Skopos-theoretic Approach to the Translation of Children’s Literature[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[31]张文淞.NHPI类似物的合成及其在催化分子氧氧化中的应用[D].浙江大学,化学,2012,硕士.
[32]林思宏.沈阳经济区金融一体化实证分析及对策研究[D].沈阳理工大学,国际贸易学,2012,硕士.
[33]范桂兰.论理查德·赖特的《土生子》及其新黑人艺术形象[D].西北师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[34]胡志坤,桂卫华,彭小奇,宋彦坡.过程数据挖掘及进展[J].控制工程,2004,S2:1-4+29.
[35]朱成昌.我国高档山羊服装革的产品风格及KS系列皮化材料的应用[J].西部皮革.1994(02)
[36]陈启蒙.基于ArcGIS的水上综合监控系统的研究[D].大连海事大学,航海科学与技术,2013,硕士.
[37]刘钢.浦发银行哈尔滨分行开展代付业务流程方案设计[D].哈尔滨理工大学,工商管理,2012,硕士.
[38]王慧欣.我国刑罚执行主体问题研究[D].大连海事大学,法学,2013,硕士.
[39]夏瑜珠.人机工程学在电动自行车设计中的应用[D].齐鲁工业大学,工业设计工程,2014,硕士.
[40]张巍.气压制动系统ABS硬件在环测试平台研究[D].武汉理工大学,车辆工程,2013,硕士.
[41]邓勉.KRC公司跨文化管理策略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[42]李胜利.郑州日产双品牌营销模式下的销售渠道建设研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[43]吴建荣.大庆市党员干部职务犯罪案件调查[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[44]方堃.商业财产保险公司营销渠道研究[D].西安科技大学,工商管理学,2013,硕士.
[45]李达.2024铝合金板材弯曲镦厚热冲锻过程残余应力的研究[D].华中科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[46]高维阳.GJ国际影城盈利模式研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[47]张巍巍.聚乙烯醇与碳纳米管共混体系的薄膜材料制备及其性能研究[D].苏州大学,2010.
[48]彭雅.文本分类算法及其应用研究[D].湖南大学,2004.
[49]戴剑,杨静晖,张楠,黄婷,王勇.聚丙烯/氧化石墨烯/辛基苯酚聚氧乙烯醚-10复合材料薄膜制备及改性[A].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会.2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（上册）[C].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会:,2014:2.
[50]王彬,何光宇,董树锋,章德,刘锋,张王俊,张健.基于CIM的全图形自生成及三维可视化[J].电力系统自动化,2010,04:55-58+74.