Aplicação de pós-filtros adaptativos aos beamformers mínima variância e eigenspace para formação de imagens de ultrassom utilizando a técnica de ondas planas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Ribas, Felipe Meira
• Orientador(a): Maia, Joaquim Miguel
• Banca de defesa: Zimbico, Acacio Jose , Assef, Amauri Amorin , Maia, Joaquim Miguel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ultrassom; Filtros adaptativos; Processamento de imagens - Técnicas digitais; Transdutores; Imagens digitais; Ultrasonics; Adaptative filters; Image processing - Digital techniques; Transducers; Digital images
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26665

Recentemente, novos métodos de beamformers adaptativos usando a técnica de ondas planas foram propostos por diversos autores com o intuito de melhorar a qualidade das imagens médicas formadas por ultrassom. Muitos desses métodos, apesar de promissores, são relativamente novos tendo espaço para novos estudos e desenvolvimento. O objetivo principal deste trabalho foi de combinar os beamformers Mínima Variância Generalized Sidelobe Canceller (MVGSC) e Eigenspace-based Generalized Sidelobe Canceller (EBGSC) com os pós-filtros adaptativos Frost, Frost Modificado, Gamma Map, Lee, Kuan e suas formas aprimoradas para melhorar a qualidade das imagens de ultrassom utilizando ondas planas. Todos os dados simulados para o desenvolvimento deste trabalho foram obtidos do site Plane Wave Challenge in Medical Ultrasound Imaging. Os resultados foram comparados com o método de Delay-and-Sum, por ser o mais difundido e com os próprios beamformers sem a utilização dos filtros. Os métodos MVGSC-Frost e EBGSC-Frost se destacaram em relação ao contraste tendo um desempenho superior aos outros métodos, porém gerando imagens menos precisas. O MVGSC-Frost Modificado e EBGSC-Frost Modificado apresentaram desempenho similar em relação ao contraste quando comparado aos métodos MVGSC e EBGSC, destacando-se desses métodos em relação contraste/ruído e resolução. O pós-filtro Frost Aprimorado aliado às técnicas de beamformer gerou ruído indesejado nas imagens, mostrandose não promissor. Os métodos MVGSC-Gamma MAP, MVGSC-Kuan, MVGSC-Kuan Aprimorado, MVGSC-Lee, MVGSC-Lee Aprimorado, EBGSC-Gamma MAP, EBGSC-Kuan, EBGSC-Kuan Aprimorado, EBGSC-Lee e EBGSC-Lee Aprimorado se mostraram promissores para a formação de imagens de ultrassom por diminuírem o ruído nas imagens. Alguns dos métodos aplicados neste trabalho ajudaram a melhorar as imagens médicas de ultrassom, com destaque as técnicas MVGSC-Frost, EBGSC-Frost, MVGSC-Frost Modificado e EBGSC-Frost Modificado que geraram imagens com alto contraste utilizando menos recurso computacional.