导读:本文包含了超声散斑论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:超声,位移,测量,界面,弹性,相移,高斯。
超声散斑论文文献综述
杨烽[1]（2018）在《基于GPU的二维超声散斑运动追踪算法研究》一文中研究指出生物组织的运动/位移估计的方法在超声弹性成像中扮演着举足轻重的角色,这使其成为弹性成像问题中的研究热点。其中归一化互相关(NCC)已被证明是最好的运动位移估计评价准则之一,然而其缺点也十分显着,算法的运算成本高,尤其当应用于二维或叁维场景下时表现得十分明显。针对这一问题,许多专家学者都提出了自己的解决方案,其中一种基于和表的互相关算法,在不增加运动位移估计的误差的基础上降低了运算成本。本文在现有基于和表的互相关算法研究的基础上,进行了更加深入的研究,系统性地分析了在二维场景下传统互相关算法和基于和表的互相关算法在CPU串行和GPU并行条件下的性能表现。文中首先实现了传统互相关算法和基于和表互的相关算法在二维场景下的应用,并基于CUDA平台完成了传统二维互相关算法和基于和表的二维互相关算法的GPU并行化。然后通过计算机仿真试验对比了两种算法分别在CPU条件和GPU硬件加速条件下的计算效率和运动位移估计精度。结果显示,在超声弹性成像应用中完全的CPU计算情况下,基于和表的二维互相关算法相较于传统二维互相关算法可获得5倍的加速比,而在GPU的情况下,加速效果受互相关窗口大小和搜索范围影响较大,而在运动位移估计精度方面,两种算法均能得到高质量的横向和轴向位移图。最后使用了 GPU纹理插值技术对通过传统二维互相关算法所得到的互相关系数矩阵进行插值,试验结果显示双线性插值算法具备更高的计算效率而叁次B样条插值算法能够明显提高成像质量。总结起来,本文的具体工作如下:1、描述这两种算法在二维场景下的实现细节及特点,运用计算机仿真试验分析二维场景下两种算法在CPU端的计算表现,比较两种技术在得到高质量弹性成像图前提下的计算效率和运动位移估计精度。2、分析这两种算法的计算密集部分并行化计算的可能性,通过CUDA平台实现了传统二维互相关算法和基于和表的二维互相关算法的并行加速。最后通过计算机仿真实验,以计算效率和运动位移估计精度为衡量标准,对两种算法在GPU端和CPU端的性能表现进行综合分析。3、分别使用基于GPU的双线插值算法和叁次B样条插值算法对通过传统二维互相关算法所得到的互相关系数矩阵进行插值,并系统性比较两种方法的计算效率和成像质量。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-05-01）
廖天星[2]（2018）在《基于特征点的超声散斑追踪算法及弹性成像应用研究》一文中研究指出超声弹性成像通过近30年的发展,以其低廉的价格、清晰的应变成像的优势在临床医学诊断上得到了广泛的应用,对现代医学的发展有非常重要的意义。超声弹性成像的质量直接取决于压缩前后超声信号的位移估计准确度,更高的位移估计精度一直以来都是信号追踪领域内重点研究的内容,针对此本文提出了一种新颖的、基于特征点的高精度位移估计算法,为了实现该算法对二维超声信号高精度的运动追踪,本文进行了以下两方面的研究工作。1.适用于超声信号的特征点方法选择:因超声信号中充满噪声与普通的图像信息不同,为了获得更适用于超声信号的特征点方法,首先将(Features from Accelerated Segment Test,FAST)、(Histogram of Oriented Gridients,HOG)特征点算法应用在模拟的超声信号数据上进行实验,结果显示相较于两种传统快速(Normalized Cross-Correlation,NCC)算法都具有较差的位移估计精度。然后通过误差分析方法获得FAST、HOG特征点算法不适用超声信号的原因,选取适用于超声信号的(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)特征点算法。最后将SIFT特征点算法应用于实现二维超声信号的位移追踪。2.新颖的高精度位移追踪算法提出及实现:本文基于SIFT特征点方法并结合双线性运动模型提出一种新颖的超声散斑位移追踪算法,该算法首先使用SIFT算法获得相邻两帧超声信号感兴趣局部区域内的特征点。然后将两帧信号中的特征点进行匹配,生成匹配对。接着判断匹配对的数量是否超过阈值,若大于阈值则通过匹配对的平均横向和轴向位移差来估计信号的运动位移,若小于阈值则使用双线性运动模型方法估计信号的运动位移。通过实验证明本文提出的SIFT特征点结合双线性运动模型算法,相较于基于二维二次多项式拟合的子采样快速NCC算法,在横向应变信噪比方面提高了 17.6%,在轴向应变信噪比方面最高提高了 80.5%,在横向应变对比度噪声比方面最高提升了 4倍,在轴向应变对比度噪声比方面最高提高了 50%。通过计算机数字体模实验验证,本文算法的应变计算准确度的确更优于两种子采样快速NCC算法和双线性运动模型算法。综上,本文算法无论是在横向、轴向位移估计还是在横向、轴向应变计算方面,相较于两种传统子采样快速NCC算法以及双线性运动模型算法明显具有更加精确的位移估计准确度。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-04-01）
郑伟花,罗强[3]（2015）在《超声散斑数字干涉法测量水下物体表面的应变》一文中研究指出分析了超声散斑数字干涉法测量应变的原理,建立了水下测量系统,对涂敷了铝粉的不同粗糙度的试件表面进行了实验测量,测量误差在6%以内.误差分析表明:试件中部测点的误差比两侧测点的误差小;试件表面粗糙度越大测量误差越小;试件表面应变越大测量误差越小.通过对误差作进一步实验分析,发现步进电机的误差较大,解决的方法是增加散斑颗粒的横向尺寸.针对信号不稳定,采用重复测量并在计算时取平均值的方法来消除误差.(本文来源于《西南师范大学学报(自然科学版)》期刊2015年12期）
胡莉莉,罗志华,朱鸿茂[4]（2014）在《超声散斑相移法测量技术》一文中研究指出超声散斑相移法能满足工程建设中对水下物内层界面关键点位移进行测量的特殊要求。测量时,引入数字参考信号与物面测点上的散斑信号进行数字干涉,获得迭加信号强度。界面位移前后,应用软件逐步改变参考信号相位,可逐步改变迭加信号强度,根据这些信号强度值可计算出测点的位移量。应用此技术对水下试件内层表面的法线和切线方向上的位移进行了实测,测量结果与理论值有较好的吻合;研究表明打磨后的粗糙外层界面不影响应用相移法进行测量。在应用相移法测量时,不需声像转换,不需全场扫描,测量精度不受散斑尺寸限制。(本文来源于《声学学报》期刊2014年03期）
郑伟花,贾虎[5]（2014）在《水下高斯界面背向散射超声散斑场的相位奇异》一文中研究指出为了精确描述超声散斑场的特性,提出了采用计算机模拟产生超声散斑场的方法.利用模拟产生的高斯相关随机表面,获得了这类表面远场超声散斑场,同时得到了声强分布和相位分布.与实验产生的散斑场进行对比,建立了超声散斑场接收的实验系统,取与计算模拟相同的参数,获得了实验散斑场.通过对比发现:计算机模拟产生的超声散斑场相位存在奇异点,奇异点周围相位分布类似漩涡,计算机模拟产生的散斑场与实验得到的散斑场强度分布相似,强度值比实验产生的散斑场强度大,携带有用信息的高亮散斑较多,暗点较少,更利于研究和分析.(本文来源于《物理学报》期刊2014年05期）
郑伟花,贾虎[6]（2014）在《高斯界面反射超声散斑场的数字模拟》一文中研究指出针对超声散斑实验方法中误差大、过程繁琐等缺点,提出了采用计算机模拟产生超声散斑场的方法.利用模拟产生的高斯相关随机表面,模拟产生了这类表面在夫琅禾费面上的散斑场.为了和实验产生的散斑场进行对比,建立了超声散斑场接收的实验系统,取与计算模拟相同的参数,获得了实验散斑场.通过对比发现:计算机模拟产生的散斑场强度更大、散斑颗粒更多、对比度更好,更便于分析和研究使用.(本文来源于《江苏科技大学学报(自然科学版)》期刊2014年01期）
褚俊,余东辉,徐江涛,朱鸿茂,匡健[7]（2014）在《超声散斑多谱值相关法测量技术》一文中研究指出超声散斑相关法能对物体的变形进行非接触式测量,但在相关运算时,由于相关系数是一个多峰函数,在搜索相关系数最大值时经常会将次峰误判为主峰,从而造成很大的测量误差。本文提出的超声散斑多谱值相关法,对位移前和位移后的散斑场中各散斑信号进行离散谱分析时,取多个振幅谱值分别组成数据矩阵并各自进行相关运算,比较运算得到的各个位移值来确定真实位移,它能避免因相关系数主峰误判所引起的误差。本文应用超声散斑多谱值相关法对水下物体的位移进行了实测,实验结果表明该方法不仅能有效地避免相关系数主峰的误判,而且提高了位移测量精度。(本文来源于《实验力学》期刊2014年02期）
褚俊[8]（2013）在《特殊条件下的超声散斑相关法测量研究》一文中研究指出当超声入射介质粗糙界面或在非均匀介质内传播时，其折射波和背向散射波会在界面或（介质）空间中干涉形成振幅和相位随机分布的散斑场。超声散斑的特性及其变化也包含了物体散射界面变形和结构变化的信息。本文提出的超声散斑相关法测量不仅能够对水下物体内外层界面进行静态位移测量，而且能够对水下振动物体进行动态参数测量。它是一种结合了超声、电子、力学、信息等多学科的测量新方法。本文首先利用相关法对水下物内层界面面内位移、离面位移进行了测量；研究了外层界面粗糙度及其应变对超声散斑相关法内层界面位移测量的影响，研究表明外层界面粗糙度对测量结果的影响不大，然而当外层界面发生应变时，其变形前后内层界面上的散斑场的相关性将随应变量的增加而减弱，这种退相关现象将导致应用超声散斑相关法进行内层界面位移测量误差的增加；其次讨论了传统超声散斑相关法位移测量时相关系数多峰值造成的测量误差的问题，为此提出了超声散斑多谱值相关法的思想，多谱值相关法不仅能有效地避免相关系数主峰的误判，而且提高了位移测量精度；最后应用超声散斑测量技术成功地对水下振动的悬臂梁试件上各测点的频率、振幅和相位进行了非接触测量，新方法为水下结构振动模态实验分析提供了有效手段。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01）
褚俊,沈磊,罗志华,胡莉莉,胡鹏[9]（2012）在《应用超声散斑相关法测量水下物内层界面位移》一文中研究指出超声散斑相关法可应用于水下物体内层界面的位移测量,在工程建设中具有广泛的应用前景。根据所建立的测量实验系统,对位于水中的有机玻璃试件内层界面的面内位移和离面位移进行了实测,测量误差一般在7%以内。进一步研究结果表明:在刚体位移情况下,一般经粗磨、粗刨和粗铣加工或砂模铸造后的粗糙外层界面对超声散斑相关法内层界面位移测量结果的影响极小;当外层界面发生应变时,其变形前后内层界面上的散斑场的相关性将随应变量的增加而减弱,但外层界面应变小于0.05ε时,内层界面上超声散斑相关系数的减小不超过4%。(本文来源于《应用力学学报》期刊2012年04期）
褚俊,沈磊,罗志华,宋斌,朱鸿茂[10]（2012）在《超声散斑两次谱相关法位移测量研究》一文中研究指出当超声入射在介质粗糙面上时,其背向散射波和折射波会在空间相互干涉,形成振幅和相位随机分布的散斑场。如同激光散斑一样,背向散射超声散斑的分布、特性及其变化包含了散射界面的位移和变形的信息,由此,它可用于界面位移和变形的测量。超声散斑相关法位移测量与激光电子散斑相关法位移测量的原理基本一致,但激光散斑单色性好,在相关法测量中应用散斑强度的灰度值来构建数据矩阵;而超声散斑信号是一个短脉冲串,单色性差,其强度是超声带宽内各种频率干涉波声强的迭加,因此各处散斑强度差别不大,对此所采取的措施是对所有采集点的超声散斑信号做频谱分析,各取其中心频率F_C的振幅谱值作为各点信号的特征量来组成数据矩阵,然后将位移前后的样本子区间矩阵与目标子区间矩阵进行相关运算。根据所搜索到的相关系数的最大值C_C(u,v),可以确定测点的位移量u和v。但相关系数C_C(u,v)经常是一个多峰值的函数,为避免主峰的误判,本文引入了超声散斑两次谱相关法。其过程为,在对所有采集点的超声散斑信号做频谱分析时,再各取频率F_d的振幅谱值作为各点信号的特征量来组成另外一个数据矩阵,同样对它们位移前后的样本子区间矩阵与目标子区间矩阵进行相关运算,获得相关系数函数C_d(u,v)。比较C_C(u,v)和C_d(u,v)各峰值,它们相重合或基本重合的极值峰,就是相关系数主峰。实验证明,超声散斑两次谱相关法不仅能有效地避免相关系数主峰的误判,同时提高了位移测量精度。(本文来源于《第十叁届全国实验力学学术会议论文摘要集》期刊2012-07-01）
超声散斑论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超声弹性成像通过近30年的发展,以其低廉的价格、清晰的应变成像的优势在临床医学诊断上得到了广泛的应用,对现代医学的发展有非常重要的意义。超声弹性成像的质量直接取决于压缩前后超声信号的位移估计准确度,更高的位移估计精度一直以来都是信号追踪领域内重点研究的内容,针对此本文提出了一种新颖的、基于特征点的高精度位移估计算法,为了实现该算法对二维超声信号高精度的运动追踪,本文进行了以下两方面的研究工作。1.适用于超声信号的特征点方法选择:因超声信号中充满噪声与普通的图像信息不同,为了获得更适用于超声信号的特征点方法,首先将(Features from Accelerated Segment Test,FAST)、(Histogram of Oriented Gridients,HOG)特征点算法应用在模拟的超声信号数据上进行实验,结果显示相较于两种传统快速(Normalized Cross-Correlation,NCC)算法都具有较差的位移估计精度。然后通过误差分析方法获得FAST、HOG特征点算法不适用超声信号的原因,选取适用于超声信号的(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)特征点算法。最后将SIFT特征点算法应用于实现二维超声信号的位移追踪。2.新颖的高精度位移追踪算法提出及实现:本文基于SIFT特征点方法并结合双线性运动模型提出一种新颖的超声散斑位移追踪算法,该算法首先使用SIFT算法获得相邻两帧超声信号感兴趣局部区域内的特征点。然后将两帧信号中的特征点进行匹配,生成匹配对。接着判断匹配对的数量是否超过阈值,若大于阈值则通过匹配对的平均横向和轴向位移差来估计信号的运动位移,若小于阈值则使用双线性运动模型方法估计信号的运动位移。通过实验证明本文提出的SIFT特征点结合双线性运动模型算法,相较于基于二维二次多项式拟合的子采样快速NCC算法,在横向应变信噪比方面提高了 17.6%,在轴向应变信噪比方面最高提高了 80.5%,在横向应变对比度噪声比方面最高提升了 4倍,在轴向应变对比度噪声比方面最高提高了 50%。通过计算机数字体模实验验证,本文算法的应变计算准确度的确更优于两种子采样快速NCC算法和双线性运动模型算法。综上,本文算法无论是在横向、轴向位移估计还是在横向、轴向应变计算方面,相较于两种传统子采样快速NCC算法以及双线性运动模型算法明显具有更加精确的位移估计准确度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超声散斑论文参考文献
[1].杨烽.基于GPU的二维超声散斑运动追踪算法研究[D].西南石油大学.2018
[2].廖天星.基于特征点的超声散斑追踪算法及弹性成像应用研究[D].西南石油大学.2018
[3].郑伟花,罗强.超声散斑数字干涉法测量水下物体表面的应变[J].西南师范大学学报(自然科学版).2015
[4].胡莉莉,罗志华,朱鸿茂.超声散斑相移法测量技术[J].声学学报.2014
[5].郑伟花,贾虎.水下高斯界面背向散射超声散斑场的相位奇异[J].物理学报.2014
[6].郑伟花,贾虎.高斯界面反射超声散斑场的数字模拟[J].江苏科技大学学报(自然科学版).2014
[7].褚俊,余东辉,徐江涛,朱鸿茂,匡健.超声散斑多谱值相关法测量技术[J].实验力学.2014
[8].褚俊.特殊条件下的超声散斑相关法测量研究[D].华中科技大学.2013
[9].褚俊,沈磊,罗志华,胡莉莉,胡鹏.应用超声散斑相关法测量水下物内层界面位移[J].应用力学学报.2012
[10].褚俊,沈磊,罗志华,宋斌,朱鸿茂.超声散斑两次谱相关法位移测量研究[C].第十叁届全国实验力学学术会议论文摘要集.2012
论文知识图
