Tài liệu Nâng cao chất lượng ảnh chụp siêu âm cắt lớp dùng phương pháp nội suy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đ NG N NG C N NG Ư NG CH T Ư NG NH CH I NG HƯ NG H N I N THẠC CÔNG NGHỆ ĐIỆN T HÀ N I - 2013 C T – I N THÔNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đ NG N NG C NG Ư NG CH T Ư NG NH CH I NG HƯ NG H N I NGÀNH C NG NGH ĐI N CHUYÊN NGÀNH HU C T – I N H NG ĐI N Ố: 60 52 70 N N THẠC NGƯỜI HƯ NG CÔNG NGHỆ ĐIỆN T N H HỌC T HÀ N I - 2013 – I N THÔNG TR N Đ C T N .....................................................1 ..............................................................................................2 .........................................................................................3 ƯƠ .............................................................................................5 1.1. T 1.2. C 1.3. T ........................................................................................................5 Ư .............................................. 6 ............................................................................................7 ƯƠ NG ...................................................................8 2.1. BORN ITERATIVE METHOD (BIM) ......................................................................8 2.2. DISTORTED BORN ITERATIVE METHOD (DBIM) ..............................................11 2.3. B Ư .............................................................................................. 12 2.4. M N BIM DBIM .........................................................14 2.4.1. ...............................................................................14 2.4.2. ............................................................................18 2.4.3. .......................................................................21 ƯƠ 3.1. 3.2. T ƯƠ 4.1. M 4.2. V ƯƠ T ..................................................................22 ...........................................................................................................22 X Ư . ....................................................................................... 24 ...............................................................................................28 ...............................................28 ...........................................................................42 Ư ...................................................................................................................45 O .............................................................................................46 BIM Born Iterative Method DBIM Distorted Born Iterative Method mm (pixel) N /ngang m/s m/s Pa ) Pa Pa rad/m 1 4 (N1 = 10)...............24 4 (N1 = 11)...............25 4 (N1 = 12)...............26 (N = 20) ...................................................28 - (N1 = 10,N2 = 20) ...................28 (N = 22) ...................................................31 - (N1 = 11,N2 = 22) ...................32 (N = 34) ...................................................35 - (N1 = 17, N2 = 34) ..................35 (N = 40) .................................................37 - (N1 = 20, N2 = 40) ................38 ............................40 ...........................41 4.........42 6.........43 2 .................................................................................................8 ..................................................................................14 .............................................................14 5 ..................................................................15 ...............................................................................15 (N=17) .....................................................................16 1 ..................................................................17 4 ..................................................................17 5 ..................................................................18 ................................................................................19 1 ................................................................19 4 ................................................................20 5 ................................................................20 ..............................................21 ồ th biểu diễn m giữa s l n l error (N1 = 10) ......25 ồ th biểu diễn m giữa s l n l error (N1 =11) .......26 ồ th biểu diễn m giữa s l n l error (N1 = 12) ......27 (N = 20) ...................................................................28 (N1 = 10, N = 20) ........................29 2 (N1 = 10, N = 20) .............................29 3 (N1 = 10, N = 20) .............................30 4 (N1 = 10, N = 20) .............................30 ồ (N =20) .....31 (N = 22) .................................................................31 1 (N1 = 11, N = 22) ...........................32 2 (N1 = 11, N = 22) ...........................32 3 (N1 = 11, N = 22) ...........................33 4 (N1 = 11, N = 22) ...........................33 ồ (N = 22) ..34 (N=34) ....................................................................34 1 2 (N1 = 17, N = 34) .............35 3 (N1 = 17, N = 34) ...........................36 4 (N1 = 17, N = 34) ...........................36 3 ồ (N = 34) ..37 (N = 40) ..................................................................37 2 (N1 = 20, N = 40) .............38 3 (N1 = 20, N = 40) ...........................39 4 (N1 = 20, N = 40) ...........................39 ồ (N = 40) ..40 4 ................................................................................41 6 ................................................................................41 ...............................................................42 ...................43 4.30 ...............................................................44 4.31 ...................44 4 1.1. (magnetic resonance imaging), M ểm l n nh t c pc tinh t é ng t ỏ ra hữu hi ng h v y, hi i ta k t h p CT v ểt é / E c b h ú u MRI (magnetic resonance imaging) nh CT cho ch ng r t t E ù ể t o nh ch nh gi i phẫu v a kh c ch ửd ix ng l c a mỗi l n ch Ư ắt. ể ac ú ể õ i n MRI tr th ể trong ch ể thể ể ch u d ng v i v i s c khoẻ c a thể thai i, ct ob nh th i kỳ t b ng kim lo i c ng c a t ng m ử u, tr khi th t c n thi t. nh h c b m t ph n c ể ti ú thể ửd c ghi nh n theo th i gian thự ns chuyể ể kể c ng c ểt ể cho th ph nh c ú ự ò y ò . ử ự l ể 1910. ữ -mode ử - ự “ ể ử ể ỏ nh t giữa hai v t ph n x ử “ ú ng ể 5 õ ud hiển th i d c tr ). ù ể ự . Tuy ự ử ể ò ò ắ ể . ể ể ỏ ắ ắ ự ể ù ể ò ữ ồ -mode. ể ể ữ ắ ù . 1.2. ồ ắ ự ồ ự ữ ắ ể ự ắ ể – ẫ ò ỏ ễ E . ử . ắ - ắ – ắ ắ ử “ ể ữ ự ữ ù ự [9-11]. ể ù ự ể 6 ù 5 MHz). Tr ù ồ ú ú ử . ù ắ ử ắ ử . ắ ú ể ể ) ò nội suy kết hợp với xấp xỉ Born nh m lu ử . ể xu u ch p n ù ắ ong b -23]. i nhữ ắt l p t 1.3. ò ắ ữ ồ 2 (Distorted born iterative method) ể ù . 7 ữ ữ 2.1. Born Iterative Method (BIM) 2.1 Vi c thực hi ồ ắ ực t ể :T tc c xoay quanh tr V t thể s m b hi ng d :C ù uc nh trong su c nh nh. Nh é ix mb c nh [12] . ỗ nh v t thể, t i m t v v ix ng v i m t v ự ng d ch chuyển m . ng nh s ti ực t ch c n m ực hi n Nr l ng. – ồ ù ự ù ò (2.1).  2 1 1    2  2  if   c c0  r     1  0 if r  R  8  r R (2.1) , f , ( ),R . : (2.2) V i k0   ng B1,  c0 tt ng c  pr  ns u  r  tt c t sau:    p sc r   pr   p inc r    (2.3)    r ' p r ' G r  r ' d r '  , p inc r   p sc r  Ở ú ửd b diễn d ểr ir ù c biểu 2 c N× p p inc   C.D  p su (2.4) c NtNr×  sc p  B.D  . p Ở n B ma tr n ử (2.5) ng v i h s G0 ng v i h s G0 ’ ’ ữ C I é : (2.6) . ữ ữ ử ử ể ú . ử ồ ể ú ể ể ò ử ử ắ 9 . (2.7) ắ ự ự ng [16 ỏ . é ể gi i quy t ta ph p: p ò 0  ng x p x Born lo p u ki   c khi bắt  (2.8) c 0, r  rk V i J0 ù t. inc p inc r  J 0 k 0 r  rk th k  p (2.5) ữ ểm i. u p sc trong thực t ể cb y hi u s c ò ể ỏ ut i p sc l i ửd ú sử d ể p hai 1 The Born iterative method 1: Thi t l p  0  p 0  p inc n B C n khi RRE <  3: L { p sử d ng  n  RE ng v i  n  sử d ng (2.9)  6: C p nh n 1 b i (2.5). 7: n=n+1; } Ở  ng sai s RRE 10 ĩ  . p  p B.D  RRE  n  p 2.2. sc sc đo (2.9) đo Distorted Born Iterative Method (DBIM) ử ồ ử ể ể . ử ồ ể (2.2). : (2.10) (2.11)  , p inc r   p sc r  Ở (2.12) ữ . ể : (2.13) : (2.14) : (2.15) ỗ ú ể : (2.16) . ể ắ : 11 (2.17) ( ữ ; é 2: The distorted Born iterative method ) or( RRE <  ), do 2: while( { 3: T 4: T 5: T , , , E (2.14) ử 6: 7: ử ử (2.18) (2.16) ;} (2.18) [13]. 2.3. ể conjugate gradi ễ 13][14]. (2.17) 3: NCG method 0 . . 4: for , do 5: 6: 7: 8: 12 ử “ ể 9: 10: 11: 12: if , then 13: Break iterations 14: end if 15: end for ể ự ử (2.19) [13]: (2.19) [15]. 4: The power iteration method with Rayleigh quotient ẫ 2: for ò , do 3: 4: 5: if then 6: Break iterations 7: end if 8: 9: 10: 11: end for 13 2.4. DBIM 2.4.1. 1: 1MHz ù 1mm ù 9 121 2% 2.2. ò ự ò 5) 14 (2.1) 5 ồ ể ữ : (2.19) (i,j) 15 2: 1MHz ù 1mm ù 9 121 2% ự ữ (N=17) 5 ò ò 16 ò 5) 2.7: 1 4 17