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(A) study on the implementation of the ultrasonic B-scan imaging system based on the bandwidth sampling techniques = 대역폭샘플링방식을 이용한 초음파 영상장치의 구현에 관한 연구
서명 / 저자 (A) study on the implementation of the ultrasonic B-scan imaging system based on the bandwidth sampling techniques = 대역폭샘플링방식을 이용한 초음파 영상장치의 구현에 관한 연구 / Seong-Ho Chang.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 1993].
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초록정보

B-scan imaging is the most widely used modality in current medical ultrasound imaging. The quality of the ultrasonic B-scan image is primarily determined by the spatial resolution which is mainly dependent on the focusing capability. In all the commercial B-scan equipments using analogue delay line for focusing, however, the poor resolution has known to be the major factor to limit the image quality. In order to overcome this drawback, digital focusing technologies have received a great deal of attention. However, digital focusing using sampled RF data and subsequent envelope detection directly from the focused RF data are not easy tasks. Furthermore, digital circuitry for focusing must be consisted of a large amount of memory and high speed devices. In other words, the cost of the system should go up. These difficulties can be alleviated by employing one of the bandwidth sampling techniques. If we apply quadrature sampling technique to the ultrasound imaging system using an array transducer, unwanted phase terms appear in the expressions of the inphase and quadrature components of the baseband signal when an appropriate delay time is introduced to each channel signal for the purpose of focusing. In this thesis these unwanted terms are derived and analyzed in detail from a viewpoint of focusing, and a new scheme to eliminate the unwanted phase terms is proposed. The resulting phase-error-free quadrature sampling technique(PEFQST) is applied to the synthetic focusing system. Its system block diagram with the simulation and experimental results are presented. And, the application of analytic-signal sampling to the ultrasound imaging system is described in this thesis. This has not the unwanted phase terms and hence does not need the phase compensation logic. Therefore we can apply the analytic-signal sampling to the non-synthetic focusing system as well as the synthetic focusing system. Especially, the analytic-signal sampling applied to the pipelined-sampled-delay focusing(PSDF) scheme enables us to reduce a large amount of memory and detect the envelope easily. The system configuration of the PSDF to which the analytic-signal sampling is applied is in detail described and the simulation and experimental results of the synthetic focusing system with the analytic-signal sampling are presented.

본 논문은 초음파영상장치에서 최근 활발히 연구되고 있는 디지틀 집속방식에서 미해결상태로 남아있는 포락선검파를 효율적으로 수행하는 새로운 알고리즘에 관한 논문이다. 즉 기존의 디지틀 집속방식에서는 RF대역에서 샘플링하여 집속하므로 메모리의 양이 커지고 빠른 속도의 소자들을 필요로 하게된다. 또한 RF대역에서 집속된 신호로부터 포락선을 얻기가 매우 어렵다. 이에 본 논문에서는 디지틀 집속을 하면서 포락선 검파가 용이한 새로운 두가지 방식을 제안하였다. 이들은 모두 대역폭샘플링방식을 채택하여 빔의 집속을 RF대역이 아닌 baseband에서 수행하므로, 메모리의 양이 1/8정도로 줄고 빠른 소자도 필요로 하지않아 시스템을 구현할 때 비용이 대폭 줄어든다. 이중 첫번째 방식은 quadrature sampling방식을 이용하여 신호를 inphase성분과 quadrature성분으로 분리하고 각각을 집속한 후, 이들로부터 포락선을 얻는 방식이다. 이 때 mixing때문에 위상변화가 생겨, 심각한 에러요인이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서 PEFQST라는 새로운 앨고리즘을 제안하였다. PEFQST에서 위상변화를 보상한 후 inphase성분과 quadrature성분을 각각 집속하면 이들로부터 쉽게 포락선을 얻을 수 있다. 두번째 방식은 analytic-signal sampling방식을 이용한다. 따라서 이 방식에서는 Hilbert변환이 필요하게 되고 이를 본 논문에서는 90' phase difference network으로 구현하였다. 특히 이 방식은 PSDF구조에 적용하기가 용이하여 이를 중점적으로 기술하였다. 본 논문에서 제안한 두가지 방식들은 각각 computer simulation과 실험을 통해 그 정당성과 우수성을 확인할 수 있었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DEE 93025
형태사항 iv, 80 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 장성호
지도교수의 영문표기 : Gyu-Hyoung Cho
지도교수의 한글표기 : 조규형
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학과,
서지주기 Reference : p. 73-76
주제 Ultrasonic imaging.
Sampling (Statistics)
Ultrasonics in medicine.
초음파 화상. --과학기술용어시소러스
영상 조정 장치. --과학기술용어시소러스
초음파 진단. --과학기술용어시소러스
샘플링. --과학기술용어시소러스
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