超声图像的重建实验 Lin, Jiangli Oct. 2009
B超成像原理 波束形成 电路 图像 存储器 坐标变换 DSC部件 探头 显示器
数据抽取: 进行16倍抽取
坐标变换 超声回波 信号采样点 电视显示 象素点 坐标变换 数据插补
探头的参数 探头名称35C50HA 标准频率(MHz) 3.5 采样频率（MHz）40 半径 (mm) 50 总的扫描线数是256条，扇扫角度为73度 实验常采用第一挡扫描（第9条至248）共240条扫描线，扇形扫描角度为68度
一、超声RF信号的获取 启动DP-9900超声实验仪 启动对应电脑上的采集程序DataAquire.exe（支持WIN2000和WINXP）。设置连续采样内存大小为10*4M byte，设置存储路径和文件名。（请班长设置每个同学名字的文件夹） RF信号采集：超声显示仪上的图象“冻结”之前采信号， 在冻结之前采集实时数据，冻结后保存电影回放文件到硬盘。
源文件 liver_para.txt（说明文件） liver1.dat， liver2.dat，…….(二进制文件) 注意从说明文件中了解扫描顺序 liver1.dat， liver2.dat，…….(二进制文件) 每线数据点 8035 每帧扫描线数目 240 每帧中扫描次数 扫描线号 0 226 1 227 2 228 3 229 4 230 5 231
*.dat文件 每帧为一个文件“liver1.dat ” 格式为：16bit（每个点占用位宽，有符号数） ×8035（点数）×240线（线数），共3085400字节。 先从小到大（0～8034）存第1线8035点，然后存第2线8035点，以此类推，直到240线结束 整个*.Dat文件是裸数据，没有别的信息。
二、数据的提取 每2个字节为一位数据读取采集获得的.dat文件，并以十进制的形式存储在相应的.txt文件中
可见，该信号已经完成了动态时间增益补偿（TGC） RF信号的时域显示 RF原始回波信号的时域显示 可见，该信号已经完成了动态时间增益补偿（TGC） 直流 分量 组织界面 的强回波信号
RF信号的频域显示 探头的中心频率3.5MHZ 回波信号中的直流分量 K： 702 Fs：702/8035*40M=3.5M Ws: 702/8035*2 N：8035/2 Fs：40M/2 Ws：2/2
二、RF信号的解调 数字下变频技术： RF信号的移频 RF信号的滤波 RF信号的抽取
RF信号的移频 DFT的循环频移性质 欧拉公式 得： 其中 频移信号的幅度为： W0＝ 2π×(l/N)=2π×2702/8035, n=0:8034
RF信号的滤波 滤波器的设计 fo为RF信号原始采样频率 D为RF信号的抽取因子 阻带截止频率fs=fo/D 通带截止频率fp=rfs ０<r<1：r＝0.455 过度带宽△f=fs -fp
数据的抽取 D＝16 抽取因子（8035/512≈16） 对采样数据每隔D个取一个，以形成一个新序列 如果X(n)序列的采样率为fs ，当以D倍抽取采样率减小为fs/D。当x(n)含有大于fs/2D 的频率分量时，就必然产生频谱混叠。
RF信号的抽取 以16倍抽取后RF信号的频域显示 经抽取后RF信号的频域显示
三、图象的生成 图象灰度的对数线性变换 图象对应扫描线的重排 图象的插值重建
图象灰度的对数线性变换
图象对应扫描线的重排 采取RF信号的说明文件 扫描线重排后的图象 不存在M扫描数据 采集到 5 帧图像数据 每线数据点 8035 图象对应扫描线的重排 采取RF信号的说明文件 扫描线重排后的图象 不存在M扫描数据 采集到 5 帧图像数据 每线数据点 8035 每帧扫描线数目 240 每帧中扫描次数 扫描线号 0 226 1 227 2 228 ． ． 20 246 21 247 22 248 23 9 24 10 25 11 26 12 ． ．
应用R－Θ 线性插值方法重建图象 重建后RF信号数据图象与超声仪上存储图象的对比