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dc.creatorGomes, Danilo Fernandes-
dc.date.accessioned2020-04-09T21:58:40Z-
dc.date.available2020-04-09T21:58:40Z-
dc.date.issued2020-02-14-
dc.identifier.citationGOMES, Danilo Fernandes. Avaliação de algoritimos para geração de imagens por ultrassom utilizando técnicas de beamformers adaptativos e sparse arrays. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4840-
dc.description.abstractThe modern diagnosis ultrasound systems (US) based on the transmission of plane waves are capable to generate images with elevated frame rates allowing sophisticated exams and making some previously complex and risky procedures simple and non-invasive. The majority of US systems use the Delay and Sum (DAS) technique due to its easy implementation and low computational cost, although they provide low quality images. Adaptive beamformer techniques are capable of reconstructing images with elevate resolution and contrast, but with complex implementation and high processing cost. In this work is suggested the use of adaptive techniques such as Minimum Variance (MV), Generalized Sidelobe Canceler (GSC) and Eigenspace Generalized Sidelobe Canceler (EGSC) based on plane waves and combined with Sparse Arrays to evaluate the efficiency of these methods with decrease in the number of active elements of the transducer on reception, and consequent decrease in the amount of data generated. The evaluation of the proposed methods was performed using: a simulated dataset; actual data from acquisitions on an ultrasound biological tissue mimic phantom; and data collected in vivo. The tests were performed with 128 elements for transmission and 128, 65, 44 and 23 elements sparsely distributed at reception. Performance evaluation metrics have been done using the Full Width at Half Maximum (FWHM) for the verification of lateral/axial resolutions and the contrast ratio (CNR). The results showed that the images generated by the proposed method, with reduced number of active elements at reception, were close to those provided by the DAS in terms of spatial resolutions and contrast, indicating that the adaptive beamform methods combined with proposed sparse arrays are suitable for B-mode images reconstruction.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipFinanciadora de Estudos e Projetos (FINEP)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.description.sponsorshipUniversidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectUltrassompt_BR
dc.subjectOndas sonoras - Transmissãopt_BR
dc.subjectProcessamento de sinais - Modelos matemáticospt_BR
dc.subjectReconstrução de imagenspt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectDiagnóstico por imagempt_BR
dc.subjectProcessamento de imagenspt_BR
dc.subjectAlgorítmospt_BR
dc.subjectEngenharia biomédicapt_BR
dc.subjectUltrasonicspt_BR
dc.subjectSound-waves - Transmissionpt_BR
dc.subjectSignal processing - Mathematical modelspt_BR
dc.subjectImage reconstructionpt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectDiagnostic imagingpt_BR
dc.subjectImage processingpt_BR
dc.subjectAlgorithmspt_BR
dc.subjectBiomedical engineeringpt_BR
dc.titleAvaliação de algoritimos para geração de imagens por ultrassom utilizando técnicas de beamformers adaptativos e sparse arrayspt_BR
dc.title.alternativeEvaluation of algorithms for ultrasound imaging using adaptive beamformers and sparse arrays techniquespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoOs sistemas atuais de diagnóstico por imagem de ultrassom (US) baseados na transmissão de ondas planas são capazes de formar imagens em elevadas taxas de atualização e tornando simples e não invasivos procedimentos antes complexos e de considerável risco. A maioria dos sistemas de US convencionais utilizam a técnica de Delay and Sum (DAS), por sua fácil implementação e baixo custo computacional, entretanto oferecem imagens de baixa qualidade. Técnicas de beamformer adaptativos são capazes de reconstruir imagens com alta resolução e contraste, porém com implementação complexa e alto custo de processamento. Neste trabalho, sugere-se o uso das técnicas adaptativas de Minimum Variance (MV), Generalized Sidelobe Canceler (GSC) e Eigenspace Generalized Sidelobe Canceler (EGSC) baseadas em ondas planas e combinadas com Sparse Arrays com objetivo de avaliar a eficiência destes métodos com a diminuição do número de elementos do transdutor ativos na recepção e, consequentemente, diminuição na quantidade de dados gerados. Os testes dos métodos propostos foram realizados usando um conjunto de dados simulados, dados reais a partir de aquisições em um phantom mimetizador de tecidos biológicos de US e dados coletados in vivo. Os testes foram realizados com 128 elementos para transmissão e 128, 65, 44 e 23 elementos distribuídos esparsamente na recepção. A avaliação de desempenho foi realizada usando as métricas Full Width at Half Maximum (FWHM) para a verificação das resoluções lateral/axial e a razão de contraste (CNR). Os resultados mostraram que as imagens geradas pelo método proposto, com número reduzido de elementos ativos na recepção, foram próximas às fornecidas pelo DAS em termos de resoluções espaciais e contraste, indicando que os métodos de beamformes adaptativos combinados com sparse arrays propostos são adequados para formação de imagens de US.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4367994028433394pt_BR
dc.contributor.advisor1Maia, Joaquim Miguel-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6369674496221915pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Assef, Amauri Amorin-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2001-5387pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0720172921923496pt_BR
dc.contributor.referee1Maia, Joaquim Miguel-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6369674496221915pt_BR
dc.contributor.referee2Hara, Marcos Santos-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8070220022292930pt_BR
dc.contributor.referee3Pichorim, Sérgio Francisco-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5874071100916364pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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