买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利基于CUDA的波数域三维超声全矩阵成像方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115808469B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-02-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310052077.2，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权基于CUDA的波数域三维超声全矩阵成像方法是由陈沐;金浩然;杨克己设计研发完成，并于2023-02-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于CUDA的波数域三维超声全矩阵成像方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于CUDA的波数域三维超声全矩阵成像方法。本发明将原始全矩阵数据表示为五维矩阵的形式，通过一次五维快速傅里叶变换将得到的原始全矩阵数据转换到波数域，借助于Weyl’sIdentity实现原始数据坐标系和成像坐标系之间的波数转换，通过八线性插值得到图像坐标系的映射，再通过一次三维快速反傅里叶变换得到三维图像。本发明采用VTK模块，使用MIP最大密度投影的光线投影方法得到渲染后的二维图像，并且可以实时改变三维图像的观察角度和距离远近。本发明具有对可变感兴趣区域的实时高效率、高质量三维成像和二维渲染能力，能够灵活移植到具备CUDA运算平台的计算机设备，可以应对大量三维全矩阵数据的快速处理。

本发明授权基于CUDA的波数域三维超声全矩阵成像方法在权利要求书中公布了：1.一种基于CUDA的波数域三维超声全矩阵成像方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：设置面阵超声换能器，以直接接触的方式与各向同性均匀介质的试件耦合，使用全矩阵模式采集原始三维全矩阵数据，确定所用试件的声速、面阵超声换能器的参数以及所成三维图像的大小范围，以面阵超声换能器左下角的阵元的中心为坐标原点，以面阵超声换能器的两边为X轴和Y轴，以垂直换能器平面的声波传播方向为Z轴，建立原始数据坐标系；步骤二：确定五维傅里叶变换每个维度的计算长度，基于Weyl’sIdentity编写CUDA核函数，计算原始数据坐标系和图像坐标系之间的波数转换关系；所述的步骤二具体为：由深度、宽度和像素间隔求出五维傅里叶变换每个维度的所需要的点数值，分别为其中离散下标t代表时间，v1,v2代表接收阵元在X和Y轴方向的分量，u1,u2代表发射阵元在X和Y轴方向的分量；使用全矩阵采集进行成像时，有通过Weyl’sIdentity和包含格林函数的前向传播模型，所述的Weyl’sIdentity在三维空间中的具体表达式为： 其中，Gω,x,y,z为三维空间中平面波分解的格林函数，k为空间波数，kx,ky分别为空间波数k在X和Y轴上的分量，ω为角频率，x,y,z分别为X，Y和Z轴方向上的空间位移；根据成像系统简化的前向传播模型，发射-接收信号对，也即接收数据即为et,v1,v2,u1,u2，其关于时间的频谱Eω,v1,v2,u1,u2用如下关系式计算： 其中，函数G为格林函数，fx,y,z为前向传播模型中的缺陷散射点分布，也即所需要获得的三维图像；将Weyl’sIdentity代入前向传播模型公式，以v1,v2,u1,u2为变量改写关系式： 其中，分别为接收阵元在X和Y轴方向的波数分量以及发射阵元在X和Y轴方向的波数分量，Fkx,ky,kz为三维图像fx,y,z的波数域形式；因此，et,v1,v2,u1,u2的五维傅里叶变换形式表示为如下关系式： 其中又有如下替换关系式： 将上式改写为用来表示为了与原始数据的空间波数做区分，这里以kg,kv1g,kv2g代替： 其中kx,ky,kz分别为空间波数k在X、Y、Z轴上的分量，其中离散下标x,y,z分别代表X，Y和Z轴，分别为接收阵元在X和Y轴方向的波数分量以及发射阵元在X和Y轴方向的波数分量；步骤三：拷贝CPU内存中的原始三维全矩阵数据至GPU显存中，于CUDA核函数中将三维全矩阵数据重排列为五维全矩阵数据，数据索引按维度组成；使用行-列算法分解五维傅里叶变换，按照矩阵转置的坐标关系改变数据在存储空间中的索引，将五维傅里叶变换转换为计算多次二维和三维傅里叶变换；使用快速五维傅里叶变换，将原始数据转换到波数域，并且对频率维度做矩形窗截断；步骤四：对于波数域五维矩阵中发射维度的每组三维数据，按照步骤二中原始数据坐标系和图像坐标系之间的波数转换关系为插值索引，选取空间维度上相邻的若干个点为参照，使用插值算法分别计算波数域五维矩阵在三维图像下的Stolt映射；步骤五：对于步骤四中计算得出的波数域Stolt映射，提取其中每组三维数据分别对齐叠加，获得三维波数域图像矩阵，做三维快速反傅里叶变换，将图像矩阵由波数域重新变换到空间域，生成三维超声全矩阵图像，截断感兴趣区域以外的部分；步骤六：对于步骤五所生成三维超声全矩阵图像，将其从GPU显存中拷贝到CPU内存中，压入VTK模块的数据处理流水线，使用最大密度投影渲染为二维图像并显示在窗口，并且能够实时更新数据，交互改变视角位置和焦点远近。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人浙江大学，其通讯地址为：310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。