一种基于声致超声的成像系统及图像获取方法

    公开(公告)号:CN115444453A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211155144.5

    申请日:2022-09-22

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于声致超声的成像系统,包括:用于发射第一超声波的声激发装置和用于接收第二超声波信号并将第二超声波信号转换为电信号以生成图像的成像装置;声激发装置包括依次信号连接的信号调制器、功率放大器和声激发探头,成像装置包括信号连接的环形阵列成像探头和成像模块,成像模块与信号调制器信号连接以实现成像模块向信号调制器发送指令设置相应参数;其中,所述声激发探头在所述信号调制器和所述功率放大器的驱动下发射第一超声波,所述第一超声波作用于待测生物组织产生第二超声波,并且,所述第一超声波受控于所述功率放大器在一个预设阈值范围内连续可调。实现待测组织的物理结构实时成像和显示其生化指标含量及分布。

    基于亚体素卷积神经网络的超高分辨荧光显微成像方法

    公开(公告)号:CN114549318A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210170051.3

    申请日:2022-02-23

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于亚体素卷积神经网络的超高分辨荧光显微成像方法,基于结合了多分支结构和残差学习的端到端三维亚体素卷积神经网络构建并训练得到超高分辨三维光学显微成像模型,通过该成像模型将原始光学低分辨率图像映射到三维超高分辨荧光探针的定位图像上,从而应用于三维超高分辨荧光显微成像。相较于现有的显微成像技术,该基于亚体素卷积神经网络的超高分辨荧光显微成像方法显著改善了超高分辨荧光显微成像的轴向分辨率,并且降低了三维荧光显微超分辨重建的计算复杂度。而且经网络训练成功得到的超高分辨三维光学显微成像模型即不需要额外的人工参数调节,也不需要额外的人工干预,适用于快速、灵活、三维超高分辨荧光显微成像。

    基于扩散模型的非造影超分辨超声成像方法及系统

    公开(公告)号:CN119130812A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411308405.1

    申请日:2024-09-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种基于扩散模型的非造影超分辨超声成像方法及系统,向目标对象发射多角度复合平面波,采集回波信号并进行波束合成得到红细胞B型超声图像序列;对红细胞B型超声图像序列应用基于奇异值分解的时空滤波算法,将红细胞信号从组织信号和噪声信号中分离出来,得到高信噪比的超声图像序列以进行红细胞PD图像重建;基于训练完成的扩散模型对所述红细胞PD图像进行超分辨映射,以实现在非造影模态下重建出超分辨超声图像。避免了对于超声造影剂的依赖,通过对低分辨红细胞PD图像基于训练完成的深度学习扩散模型进行超分辨映射,实现具有超高分辨率的超声成像,改善了SR‑US成像技术的应用灵活性,拓展了其应用范围。

    一种基于生成对抗网络的快速超声定位显微成像方法

    公开(公告)号:CN114897689B

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202210460857.6

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于生成对抗网络的快速超声定位显微成像方法,包括以下步骤:基于Pix2pix框架的生成对抗网络构建初始成像模型,在生成对抗网络中,采用残差卷积神经作为生成器,采用PatchGAN结构作为判别器;获取低分辨原始超声图像作为网络输入,并获取对应的高分辨超声定位显微图像作为训练标签,以此分别构建训练集和测试集;将训练集输入至初始成像模型,采用损失函数和训练标签进行训练生成快速超分辨成像模型;基于快速超分辨成像模型获取与待测原始超声图像对应的超高分辨超声图像。该方法无需额外运算或人工调参,减小了成像重建过程中计算的复杂性,避免了参数依赖性,极大地改善了现有超声定位显微成像技术的性能,更适用于快速超声定位显微成像。

    一种基于声超构材料的单阵元超分辨超声成像方法

    公开(公告)号:CN118576242A

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202310192090.8

    申请日:2023-03-02

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于声超构材料的单阵元超分辨超声成像方法,首先以声超构材料制作声场编码板,构建单阵元超分辨超声成像系统;接着对上述系统进行声场校准,并借助角谱法与自动卷积获取成像区域内的系统矩阵;其次通过单阵元超分辨超声成像系统对组织中的流动微泡进行超声成像,以获取一组仿真原始超声数据,并旋转声编码板至不同角度,对流动微泡进行多角度数据采集,获得多角度原始超声回波数据;然后,基于系统矩阵与获取到的原始超声回波数据,借助线性反演算法,重建超声微泡图像;最后,通过单分子定位方法对超声微泡图像进行中心定位,得到微泡位置,将所有帧的微泡定位结果进行叠加,即可实现基于单阵元的超分辨超声成像。

    一种超声图像采集处理方法
    16.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118447303A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410534115.2

    申请日:2024-04-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种超声图像采集处理方法,方法包括以下步骤:步骤1、基于带有阵列传感器的超声探头采集多维数据原始超声信号;步骤2、对所述多维数据原始超声信号进行降噪和幅度调整的预处理操作,得到预处理后的超声信号;步骤3、利用训练完成的深度学习模型对预处理后的超声信号进行特征提取和分类,得到分类后的特征图;步骤4、通过反向投影算法对分类后的特征图进行图像重建,生成最终的多维超声图像;步骤5、显示并存储所述多维超声图像。与现有技术相比,本发明具有改善传统超声图像采集和处理的限制,提供更准确、清晰的多维超声图像等优点。

    一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法

    公开(公告)号:CN113951835B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202111451303.1

    申请日:2021-12-01

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于光学断层重建策略的三维荧光显微成像方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,利用光可切换荧光探针对重建区域内生物组织的细胞进行荧光显微成像,测得荧光值ζ(r)。步骤S2,根据一阶波恩近似,得到荧光值ζ(r)。步骤S3,根据漫射方程,求出格林函数。步骤S4,结合边界条件,利用有限元方法和稀疏重建方法进行求解,得到某一成像时刻细胞内荧光探针的三维分布。步骤S5,根据计算得到的所有成像时刻细胞内荧光探针的三维分布叠加生成三维荧光定位显微图像。本发明将光学断层重建方法与超高分辨荧光显微技术相结合,通过构建超分辨荧光显微三维重建模型,进行快速三维成像,提高了三维成像的空间分辨率。

    一种声致超声成像方法
    18.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113827277B

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202111227183.7

    申请日:2021-10-21

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种声致超声成像方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,使用声脉冲对需检测的生物组织产生激励,使需检测的生物组织因吸收声脉冲发生热膨胀,产生含有生物组织特征信息的超声波。步骤S2,利用超声换能器对超声波进行采集,得到成像物体表面声信号测量值φ。步骤S3,构建声传播数学模型,将φ输入到声传播数学模型,得到声传播权重矩阵W。步骤S4,利用稀疏断层重建算法对声传播权重矩阵W进行处理,得到需检测的生物组织的三维分布信息。本发明通过构建的声传播模型,结合稀疏断层重建算法和LSQR方法对所获取的声信号重建及求解,实现了获取生物组织的分布信息,具有高穿透性、高灵敏度、高时空分辨率的新型成像模态。

    一种基于超声骨骼成像的导航配准方法

    公开(公告)号:CN116035619A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202310045489.3

    申请日:2023-01-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于超声骨骼成像的导航配准方法,包括以下步骤:步骤1,在患者盆骨或股骨上固定参考阵列;步骤2,按照前期标定好的位置在超声探头上安装超声探头跟踪阵列;步骤3,基于精度校验工装,验证步骤2中得到的超声探头阵列的安装精度是否满足精度要求;步骤4,安装精度验证通过后,在患者特定皮肤表面做超声扫描,得到超声图像;步骤5,当超声图像上出现清晰的骨性界面时,触发光学相机同时采集探头跟踪阵列和参考阵列的位置,完成一个区域的骨性表面的特征的采集,然后重复此过程完成下一个区域的表面采集过程,直到完成所有区域的采集,结束配准过程。

    一种基于发光半导体多模态成像系统及成像方法

    公开(公告)号:CN115644803A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211191172.2

    申请日:2022-09-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明提供一种基于发光半导体多模态成像系统,包括:多个激光源阵列、超声换能器和协同处理单元,协同处理单元向所述激光源阵列和超声换能器采用时分复用方式发送控制指令,激光源阵列在协同处理单元的驱动下发射激光信号,超声换能器在协同处理单元的驱动下发射超声信号,激光信号和超声信号分别作用于生物组织产生第一回波信号和第二回波信号,协同处理单元基于超声换能器接收所述第一回波信号和第二回波信号以获取生物组织第一成像、第二成像和融合的第三成像;其中,多个激光源阵列具有不同谱段的发光单元。本发明的成像系统可以同时获取生物组织的物理结构特性及所含生化成分分布信息,并且可以实现成像深度和成像分辨率的精确调节。

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