Real-Time Hand-Held Ultrasound Medical-Imaging Device Based on a New Digital Quadrature Demodulation Processor
Notice bibliographique
Résumé
A fully hardware-based real-time digital wideband quadrature demodulation processor based on the Hilbert transform is proposed to process ultrasound radio frequency signals. The presented architecture combines 2 finite impulse response (FIR) filters to process in-phase and quadrature signals and includes a piecewise linear approximation architecture that performs the required square root operations. The proposed implementation enables flexibility to support different transducers with its ability to load on-the-fly different FIR filter coefficient sets. The complexity and accuracy of the demodulator processor are analyzed with simulated RF data; a normalized residual sum-of-squares cost function is used for comparison with the Matlab Hilbert function. Three implementations are integrated into a hand-held ultrasound system for experimental accuracy and performance evaluation. Real-time images were acquired from a reference phantom, demonstrating the feasibility of using the presented architecture to perform real-time digital quadrature demodulation of ultrasonic signal echoes. Experimental results show that the implementation, using only 2942 slices and 3 dedicated digital multipliers of a low-cost and low-power field-programmable gate array (FPGA) is accurate relative to a comparable software- based system; axial and lateral resolution of 1 mm and 2 mm, respectively, were obtained with a 12-mm piezoelectric transducer without postprocessing. Because the processing and sampling rates are the same, high-frequency ultrasound signals can be processed as well. For a 15-frame-per-second display, the hand-held ultrasonic imaging-processing core (FPGA, memory) requires only 45 mW (dynamic) when using a 5-MHz single-element piezoelectric transducer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».