基于多通道接收的非线性超声导波检测系统及方法

    公开(公告)号:CN119198923A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411270015.X

    申请日:2024-09-11

    Abstract: 本发明公开一种基于多通道接收的非线性超声导波检测系统,包括高能基频超声激发模块,受控于触发信号产生电信号并进行放大和滤波处理;发射换能器,在所述高能基频超声激发模块的激励下产生超声波作用于目标对象;可变角度接收换能器阵列,用于接收经所述目标对象反馈的超声导波信号并转换为反馈电信号;超声采集模块,在所述控制与信号处理模块的指令下用于对所述反馈电信号先放大后采样并转换为数字信号;控制与信号处理模块,其中包括FPGA芯片和ARM主处理器,用于控制指令的产生和对超声采集模块发送的数字信号进行时间域‑频率域‑空间域的信息提取,计算获得导波信号所携带的材料非线性参数,基于该材料的非线性参数进行微损伤评估和寿命预测。

    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。

    一体化小型超声扫描成像探头系统

    公开(公告)号:CN105832367A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610175068.2

    申请日:2016-03-25

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: A61B8/4444 A61B8/4483 A61B8/4494 G01N29/28

    Abstract: 本发明属于超声成像探测技术领域,具体为一种一体化小型超声扫描成像探头系统。其结构包括探头外壳、X轴螺杆、X轴微型电机、Y轴螺杆、Y轴微型电机、小型超声聚焦晶元、耦合液体、柔性信号线、控制电路。各个部件被密封在注满专用耦合液体的探头外壳之内。采用微型电机和微型螺杆构成双轴移动控制系统,将小型超声聚焦晶元固定在Y轴电机上,通过X轴电机和Y轴电机的移动实现超声聚焦晶元的二维移动。在每一个位移点发射超声并接收回波信号,将整个平面内所有位移点获得的信号传输到主机进行成像。由于微型电机能够精确地控制小型超声聚焦晶元的位移,本系统能够获得较高的超声图像分辨率,并具有一体化和小型化的优点。

    一种基于虚拟源合成孔径的频域骨骼超声成像方法

    公开(公告)号:CN119074058A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411212480.8

    申请日:2024-08-30

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟源合成孔径的频域骨骼超声成像方法,方法包括以下步骤:S1、向骨骼发射N次超声波信号并采集回波信号;S2、提取骨骼上下界面回波信号延时;S3、建立声速模型;S4、获取回波频域波场和发射频域波场;S5、逐次处理N次发射采集得到的回波信号,得到每次发射的子帧图像;S6、将多个子帧图像叠加得到最终骨骼图像。与现有技术相比,本发明具有提高中间骨骼下表面图像的清晰度的同时校正由软组织和骨骼声速导致的相位畸变等优点。

    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。

    一种超声图像采集处理方法
    27.
    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
    29.
    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。

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