Luận văn này đã thành công trong việc nâng cao chất lượng ảnh chụp siêu âm cắt lớp bằng cách ứng dụng kỹ thuật nội suy. Ảnh khôi phục theo phương pháp đề xuất cho chất lượng tốt hơn hẳn ảnh theo phương pháp truyền thống, hơn nữa thời gian tính toán được giảm thiểu đáng kể.
Trang 1L I NOI ĐÂU Ơ ̀ ́ ̀
Cung v i s phat triên manh me cua nên kinh tê thê gi i la s phat triên cuà ơ ự́ ́ ̉ ̣ ̃ ̉ ̀ ́ ́ ớ ̀ ự ́ ̉ ̉ cac căn bênh, ung th la môt căn bênh nguy hiêm ma nhân loai đang phai đôi măt.́ ̣ ư ̀ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ̉ ́ ̣ Ngay nay ung th co thê đ̀ ư ́ ̉ ược phat hiên s m nh cac thiêt bi chuân đoan bênh bănǵ ̣ ớ ờ ́ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ hinh anh. Siêu âm la môt ph̀ ̉ ̀ ̣ ương phap đang đ́ ược ap dung hiên nay v i u điêm nôí ̣ ̣ ơ ứ ̉ ̉ trôi la không đôc hai, nh ng nh ng pḥ ̀ ̣ ̣ ư ữ ương phap truyên thông nh Bmode vân coń ̀ ́ ư ̃ ̀ nhiêu nh̀ ược điêm vê chât l̉ ̀ ́ ượng anh chuân đoan. Gân đây ph̉ ̉ ́ ̀ ương phap tao anh căt́ ̣ ̉ ́
l p băt đâu đớ ́ ̀ ược quan tâm do s phat triên manh vê phân mêm va phân c ng do đapự ́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ứ ́
ng đ c yêu câu vê chât l ng, nh ng ph ng phap nay ch a co nhiêu ng dung
trong thương mai do con găp môt sô khuyêt điêm trong đo phai kê đên chât ḷ ̀ ̣ ̣ ́ ́ ̉ ́ ̉ ̉ ́ ́ ượng và tôc đô tinh toan.́ ̣ ́ ́
Tao anh siêu âm căt l p s dung tan xa ng̣ ̉ ́ ớ ử ̣ ́ ̣ ược d a trên hai nguyên ly hoatự ́ ̣ đông la lăp Born (Born Iterative Method – BIM) va lăp vi phân Born (Distorted Borṇ ̀ ̣ ̀ ̣ Iterative Method – DBIM) la hai ph̀ ương phap đ́ ược cho la tôt nhât hiên nay cho taò ́ ́ ̣ ̣ anh tan xa. Trong đo lăp vi phân Born co u điêm la tôc đô hôi tu nhanh la ph̉ ́ ̣ ́ ̣ ́ư ̉ ̀ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ươ ngphap tac gia l a chon đê cai tiên. Luân văn nay đê xuât ph́ ́ ̉ ự ̣ ̉ ̉ ́ ̣ ̀ ̀ ́ ương phap s dung ky thuât́ ử ̣ ̃ ̣ nôi suy đê cai tiên DBIM (co thê ap dung đ̣ ̉ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ược ca v i BIM) giup cho anh tao đ̉ ớ ́ ̉ ̣ ược có chât ĺ ượng tôt h n hăn ph́ ơ ̉ ương phap ban đâu, cung v i th i gian tinh toan đ́ ̀ ̀ ớ ờ ́ ́ ược giam̉ đang kê. V i nh ng kêt qua thu đ́ ̉ ớ ữ ́ ̉ ược qua nh ng th c nghiêm mô phong đa ch ngữ ự ̣ ̉ ̃ ư ́minh phương phap đê xuât cho kêt qua tôt, khăc phuc đ́ ̀ ́ ́ ̉ ́ ́ ̣ ược nhược điêm cua ph̉ ̉ ươ ngphap truyên thông la chât ĺ ̀ ́ ̀ ́ ượng khôi phuc va tôc đô tinh toan.̣ ̀ ́ ̣ ́ ́
Trang 2L I CAM N Ơ ̀ ̉ Ơ
Luân văn nay la kêt qua cua hai năm lam viêc chăm chi cung nh nh ng y kiêṇ ̀ ̀ ́ ̉ ̉ ̀ ̣ ̉ ̃ ư ữ ́ ́ đong gop nhi t tình cung s h́ ́ ệ ̀ ự ương dân đung đăn cua thây h́ ̃ ́ ́ ̉ ̀ ương dân, TS. Trân Đ ć ̃ ̀ ư ́Tân. V i nh ng đ c tinh cua môt nha giao, nha nghiên c u tre, thây la hinh mâu maớ ữ ứ ́ ̉ ̣ ̀ ́ ̀ ứ ̉ ̀ ̀ ̀ ̃ ̀ tôi noi theo trong công viêc nghiên c u hoan thanh luân văn nay.̣ ứ ̀ ̀ ̣ ̀
Tôi cung xin g i l i cam n đên cac thây, cô va ban be trong bô môn Vi c̃ ử ờ ̉ ơ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ̀ ̣ ơ
đi n t và Vi h th ng va trong l p K18ĐTVT, Khoa Điên T – Viên Thông,ệ ử ệ ố ̀ ớ ̣ ử ̃
Trương Đai Hoc Công Nghê, Đai Hoc Quôc Gia Ha Nôi đa co nh ng nhân xet, gop ỳ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̃ ́ ữ ̣ ́ ́ ́ cho luân văn nay cua tôi.̣ ̀ ̉
Xin được g i l i cam n đên nh ng ngử ờ ̉ ơ ́ ữ ươi ban cua tôi hiên đang lam viêc taì ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ ̣
bô môn C Điên T – Tṛ ơ ̣ ử ương Đai Hoc Giao Thông, Tuân D̀ ̣ ̣ ́ ương. Ngươi đa giup đ̀ ̃ ́ ơ ̃tôi vê măt kiên th c khoa hoc cung nh vê măt tinh thân.̀ ̣ ́ ứ ̣ ̃ ư ̀ ̣ ̀
Cuôi cung tôi xin g i l i cam n đên gia đinh tôi, nh ng nǵ ̀ ử ờ ̉ ơ ́ ̀ ữ ười đa tao điêũ ̣ ̀ kiên cho tôi hoc tâp va nghiên c u. Gia đinh la đông l c cho tôi ṿ ̣ ̣ ̀ ứ ̀ ̀ ̣ ự ượt qua nh ng thữ ử thach, luôn luôn ung hô va đông viên tôi hoan thanh luân văn nay.́ ̉ ̣ ̀ ̣ ̀ ̀ ̣ ̀
Trang 3L I CAM ĐOAN Ơ ̀
Tôi xin cam đoan luân văn này là s n ph m c a quá trinh nghiên c u, tìṃ ả ẩ ủ ứ
hi u c a cá nhân dể ủ ướ ự ưới s h ng d n và ch b o c a các th y hẫ ỉ ả ủ ầ ương dân, thây cố ̃ ̀ trong bô môn, trong khoa và các b n be. Tôi không sao chép các tài li u hay các công̣ ạ ̀ ệ trình nghiên c u c a ngứ ủ ười khác đ làm lu n văn này.ể ậ
N u vi ph m, tôi xin ch u m i trách nhi m.ế ạ ị ọ ệ
Đăng Quang Ṿ ương
Trang 4MUC LUC ̣ ̣
Trang 5DANH MUC CAC KY HIÊU VA CH VIÊT TĂT ̣ ́ ́ ̣ ̀ Ư ̃ ́ ́
Ky Hiêu ́ ̣ Đ n viơ ̣ Y nghiá ̃
mm La kich th̀ ́ ươc cua môt ô (pixel)́ ̉ ̣
N Sô ĺượng ô (pixel) theo chiêu doc/ngang̀ ̣ m/s Vân tôc truyên song trong môi tṛ ́ ̀ ́ ương chuân ̀ ̉ m/s Vân tôc truyên song trong đôi ṭ ́ ̀ ́ ́ ượng
Trang 6DANH MUC CAC BANG ̣ ́ ̉
Trang 7M t u đi m l n nh t c a CT là cho phép kh o sát các ph n xộ ư ể ớ ấ ủ ả ầ ương có c uấ
Trang 8imaging) không t ra h u hi u trong trỏ ữ ệ ường h p này. Hình nh CT cho ch t lợ ả ấ ượ ng
r t t t. Vì v y, hi n nay ngấ ố ậ ệ ười ta k t h p CT v i phế ợ ớ ương pháp PET (dùng đ t oể ạ
nh ch c năng) đ t o ra máy quét CT/PET v a cho hình nh gi i ph u v a kh o
sát được ch c năng c a các c quan. Tuy nhiên, CT s d ng tia X có tác h i x u đ iứ ủ ơ ử ụ ạ ấ ố
v i s c kho c a b nh nhân. Tia X có kh năng gây ion hoá t bào, và v i lớ ứ ẻ ủ ệ ả ế ớ ượ ng
l n có th gây ung th Ngoài ra, giá c c a m i l n ch p CT là r t đ t.ớ ể ư ả ủ ỗ ầ ụ ấ ắ
u điêm cua MRI la anh c a c u trúc các mô m m trong c th nh tim,̀
ph i, gan và các c quan khác rõ h n và chi ti t h n so v i nh đổ ơ ơ ế ơ ớ ả ượ ạc t o b ng cácằ
phương pháp khác, khi n MRI tr thành công c trong ch n đoán b nh th i k đ uế ở ụ ẩ ệ ờ ỳ ầ
và đánh giá các kh i u trong c th Nh ng no co nhố ơ ể ư ́ ́ ược điêm la các v t b ng kim̉ ̀ ậ ằ
lo i c y trong c th (không đạ ấ ơ ể ược phát hi n) có th ch u nh hệ ể ị ả ưởng c a t trủ ừ ườ ng
m nh va không s d ng v i các b nh nhân mang thai quý đ u, tr khi th t c nạ ̀ ử ụ ớ ệ ở ầ ừ ậ ầ thi t.ế
Siêu âm (ultrasound) là m t phộ ương pháp kh o sát hình nh h c b ng cáchả ả ọ ằ cho m t ph n c a c th ti p xúc v i sóng âm có t n s cao đ t o ra hình nh bênộ ầ ủ ơ ể ế ớ ầ ố ể ạ ả trong c th Siêu âm không s d ng các phóng x ion hóa (nh X quang). Do hìnhơ ể ử ụ ạ ư
nh siêu âm đ c ghi nh n theo th i gian th c nên nó có th cho th y hình nh c u
trúc và s chuy n đ ng c a các b ph n bên trong c th k c hình nh dòng máuự ể ộ ủ ộ ậ ơ ể ể ả ả đang ch y trong các m ch máu. Tao anh siêu âm không chi an toan vê b c xa ion maả ạ ̣ ̉ ̉ ̀ ̀ ứ ̣ ̀ con cho hiêu qua vê măt chi phi gia thanh.̀ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ́ ̀
Ky thuât tao anh âm thanh đa đ̃ ̣ ̣ ̉ ̃ ượ ửc s dung rông rai cho nhiêu ng dung ṭ ̣ ̃ ̀ ứ ̣ ư ̀rât s m khi ma co s phat triên cua sonar vao khoang 1910. Môt trong nh ng nǵ ớ ̀ ́ ự ́ ̉ ̉ ̀ ̉ ̣ ữ ư ́dung to l n nhât trên c s s dung nguyên ly ky thuât sonar la tao anh Bmode, môṭ ớ ́ ơ ở ử ̣ ́ ̃ ̣ ̀ ̣ ̉ ̣
d i trên màn hi n th Đ phân gi i không gian độ ể ị ộ ả ược chia thành đ phân gi i ngang,ộ ả
đ phân gi i d c tr c và slice thickness). Măc du chât lộ ả ọ ụ ̣ ̀ ́ ượng hinh anh co thê xâu đì ̉ ́ ̉ ́
do s sai lêch pha va biên đô [4], nh ng hinh anh tao thanh la đ n gian va tin cây.ự ̣ ̀ ̣ ư ̀ ̉ ̣ ̀ ̀ ơ ̉ ̀ ̣ Tuy nhiên, do tinh chât t nhiên cua no ma chuân đoan y tê s dung tao anh Bmodé ́ ự ̉ ́ ̀ ̉ ́ ́ ử ̣ ̣ ̉ thông thương la chu quan va phu thuôc vao chuyên môn va kinh nghiêm cua ng̀ ̀ ̉ ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ ̉ ươ ìđiêu khiên.̉ ̉
Trang 9Ky thuât tao anh Bmode con măc môt nh̃ ̣ ̣ ̉ ̀ ́ ̣ ược điêm l n đo la chât l̉ ớ ́ ̀ ́ ượng hinh̀ anh con han chê, không thê phat hiên đ̉ ̀ ̣ ́ ̉ ́ ̣ ược cac khôi u nho h n b́ ́ ̉ ơ ươc song. Gân đâý ́ ̀
phương phap tao anh siêu âm căt l p băt đâu đ́ ̣ ̉ ́ ớ ́ ̀ ược quan tâm do s phat triên manhự ́ ̉ ̣ cua phân c ng va phân mêm cho cac thiêt bi cung v i kha năng giai quyêt nh ng̉ ̀ ứ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ̀ ớ ̉ ̉ ́ ư ̃khuyêt điêm con tôn tai cua Bmode. Ky thuât siêu âm căt l p đ́ ̉ ̀ ̀ ̣ ̉ ̃ ̣ ́ ớ ược gi i thiêu dớ ̣ ươ íđây cung v i nh ng điêm manh va điêm yêu cua no.̀ ớ ữ ̉ ̣ ̀ ̉ ́ ̉ ́
1.2 Chup căt l p siêu âm s dung tan xa ng̣ ́ ớ ử ̣ ́ ̣ ược
Khi môt tia t i song âm găp môt môi tṛ ớ ́ ̣ ̣ ương không đông nhât thi môt phân năng̀ ̀ ́ ̀ ̣ ̀
lượng se bi tan xa theo moi h̃ ̣ ́ ̣ ̣ ương. Bai toan chup căt l p siêu âm bao gôm ́ ̀ ́ ̣ ́ ớ ̀ ươ ć
lượng s phân bô cua cac tham sô (tôc đô âm thanh, s suy giam âm, mât đô vaự ́ ̉ ́ ́ ́ ̣ ự ̉ ̣ ̣ ̀
nh ng th khac) tan xa cho môt tâp cac gia tri đo cua trữ ứ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ương tan xa băng viêc giaì ́ ̣ ̀ ̣ ̉
ngược cac ph́ ương trinh song. Vi thê, chup căt l p siêu âm cho thây đinh l̀ ́ ̀ ́ ̣ ́ ớ ́ ̣ ượng thông tin cua vât thê d̉ ̣ ̉ ươ ựi s khao sat hay kiêm tra. Hiên tai m i chi co môt vai hê thônǵ ̉ ́ ̉ ̣ ̣ ớ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ́ lâm sang chup siêu âm căt l p (utrasonic computerd tomography – UCT), hai trong sồ ̣ ́ ớ ́
đo la CURE [5,6] va HUTT [7]. Tuy nhiên đô phân giai không gian va đô chinh xać ̀ ̀ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ́ cua cac hê thông nay vân con gi i han vi bo qua vân đê nhiêu xa. Thiêt bi th 3, maỷ ́ ̣ ́ ̀ ̃ ̀ ớ ̣ ̀ ̉ ́ ̀ ̃ ̣ ́ ̣ ứ ́ scan TMS (Techniscal Medical Systems) [8] s dung ca thuât toan tan xa ngử ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣ ược cho kêt qua chinh xac h n.́ ̉ ́ ́ ơ
Tuy nhiên, tan xa nǵ ̣ ược âm găp phai môt sô han chê nh trong kêt qua chup̣ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ư ́ ̉ ̣ căt l p Ysinh không đ́ ớ ược thanh công nh cac ph̀ ư ́ ương phap tao anh căt l p khać ̣ ̉ ́ ớ ́ (căt l p X – quang, căt l p hat nhân, va chup công h́ ớ ́ ớ ̣ ̀ ̣ ̣ ưởng t ) thừ ương đ̀ ượ ửc s dung̣ cho chuân đoan y tê. Đâu tiên, ph̉ ́ ́ ̀ ương phap tan xa nǵ ́ ̣ ược găp phai vân đê vê hôi tụ ̉ ́ ̀ ̀ ̣ ̣ khi tai tao lai đôi t́ ̣ ̣ ́ ượng v i “đô tớ ̣ ương phan” l n ( đô t̉ ớ ̣ ương phan quyêt đinh b i tinh̉ ́ ̣ ở ́ chât cua môi tŕ ̉ ương, biêu hiên b i s tan xa âm thanh nhiêu hay it, chinh la chênh̀ ̉ ̣ ở ự ́ ̣ ̀ ́ ́ ̀ lêch tôc đô truyên song gi a 2 môi tṛ ́ ̣ ̀ ́ ữ ương). Răng buôc nay cho đên nay đa han chề ̀ ̣ ̀ ́ ̃ ̣ ́
nh ng ng dung tan xa ngữ ứ ̣ ́ ̣ ược ap dung cho viêc tao anh vung ng c [911].́ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ự
Th 2, sô liêu tan xa phai thu thâp rât nhiêu goc khac nhau t ứ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ở ́ ̀ ́ ́ ư đên đê thù ́ ̉
được chât ĺ ượng chup tôt. Đo cung la ly do ma nghiên c u chup tan xa ng̣ ́ ́ ̃ ̀ ́ ̀ ứ ̣ ́ ̣ ược siêu
âm lai tâp trung vao tao anh vung ng c, đê bao trum đ̣ ̣ ̀ ̣ ̉ ̀ ự ̉ ̀ ược đây đu sô liêu viêc tao anh̀ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ tân sô t̀ ́ ng đôi cao (lên đên 5 MHz). Trong tŕ ́ ng h p tao anh vu, goc bao phù ́ ́
đây đu thu đ̀ ̉ ược băng cach cho vung vu đo vao trong ǹ ́ ̀ ́ ́ ̀ ươc, cach nay đ́ ́ ̀ ượ ửc s dung̣ cho cac căp v chông siêu âm khôi u.́ ̣ ợ ̀ ́
Trang 10Cuôi cung, han chê cua chup siêu âm căt l p s dung tan xa nǵ ̀ ̣ ́ ̉ ̣ ́ ớ ử ̣ ́ ̣ ược la tôc đồ ́ ̣ tinh toan va chât ĺ ́ ̀ ́ ượng anh tai tao. Ph̉ ́ ̣ ương phap chup căt l p s dung tan xa nǵ ̣ ́ ớ ử ̣ ́ ̣ ượ c
được đanh gia la cho kêt qua chinh xac va kha quan h n cac ph́ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ ̀ ̉ ơ ́ ương phap chup siêú ̣
âm trươc đây nh ng vân đê vê tôc đô tinh toan la môt tr ngai l n cua ph́ ư ́ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ở ̣ ớ ̉ ương phaṕ nay, trong chuân đoan bênh y hoc thi yêu câu vê tôc đô cung nh chât l̀ ̉ ́ ̣ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ̃ ư ́ ượng câǹ
được đam bao.̉ ̉
Nh vây chup căt l p siêu âm (thư ̣ ̣ ́ ớ ương đ̀ ược ap dung cho cac kiêm tra vê unǵ ̣ ́ ̉ ̀
th vu) co nhiêu u điêm trong siêu âm (cho chât lư ́ ́ ̀ ư ̉ ́ ượng anh tôt, không đôc hai b ỉ ́ ̣ ̣ ở tac đông ion…) nh ng chât ĺ ̣ ư ́ ượng anh chup con han chê, tôc đô tinh toan ch a nhanh,̉ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ́ ́ ư
vi thê luân văn nay trinh bay ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ph ươ ng phap n i suy k t h p v i x p x Borń ộ ế ợ ớ ấ ỉ nh mằ nâng cao chât ĺ ượng anh chup va đam bao đ̉ ̣ ̀ ̉ ̉ ược tăng tôc đô tinh toan trong chup căt́ ̣ ́ ́ ̣ ́
l p siêu âm s dung tan xa ngớ ử ̣ ́ ̣ ược. Đ xu t này cùng v i nh ng nghiên c u khácể ấ ớ ữ ứ trong b môn n m trong hộ ằ ướng nghiên c u ch p nh siêu âm c t l p t i Khoaứ ụ ả ắ ớ ạ ĐTVT [2023]
1.3 Tô ch c luân văn̉ ứ ̣
Phân con lai cua luân văn nay đ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ̀ ược tô ch c nh sau: Ch̉ ứ ư ương 2 trinh bay vê cac̀ ̀ ̀ ́ nguyên tăc lam viêc bao gôm viêc trinh bay 2 ph́ ̀ ̣ ̀ ̣ ̀ ̀ ương phap BIM (Born iterativé method) va DBIM (Distorted born iterative method), so sanh 2 ph̀ ́ ương phap. Ch́ ươ ng
3 đ a ra phư ương phap đê xuât đê giai quyêt vân đê đăt ra. Ch́ ̀ ́ ̉ ̉ ́ ́ ̀ ̣ ương 4 đ a ra nh ngư ư ̃kêt qua đa đat đ́ ̉ ̃ ̣ ược khi ap dung ph́ ̣ ương phap đê xuât cung v i nh ng đanh gia vá ̀ ́ ̀ ớ ữ ́ ́ ̀ kêt luân vê nh ng kêt qua đa đat đ́ ̣ ̀ ữ ́ ̉ ̃ ̣ ược
Trang 11CH ƯƠ NG 2: NGUYÊN LY HOAT ĐÔNG ́ ̣ ̣
2.1 Born Iterative Method (BIM)
Hinh 2.1 la s đô câu hinh thu phat cua hê chup siêu âm căt l p.̀ ̀ ơ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ớ
Hinh 2.1: Câu hinh hê đò ́ ̀ ̣
Vi c th c hi n đo th c t có th làm theo 2 cách sau:ệ ự ệ ự ế ể
Cách 1: T t c các máy phát và máy thu đ u c đ nh trong su t quá trình đo.ấ ả ề ố ị ố
V t th s đậ ể ẽ ược xoay quanh tr c trung tâm v i 1 bụ ớ ước nh y xác đ nh. Nh n xétả ị ậ
r ng m t máy thu và Nr máy phát đằ ộ ược đ t đ i x ng nhau nh hình 2 nh m đ mặ ố ứ ư ằ ả
b o không b hi n tả ị ệ ượng d ch pha gây l i khi khôi ph c nh [12] .ị ỗ ụ ả
Cách 2: C đ nh v t th , t i m t v trí máy phát xác đ nh s ti n hành đo trênố ị ậ ể ạ ộ ị ị ẽ ế
Nr máy thu v trí đ i x ng. Trên th c t ch c n m t máy thu nh ng th c hi n Nrở ị ố ứ ự ế ỉ ầ ộ ư ự ệ
l n đo ng v i m t v trí máy phát. Sau đó khi d ch máy phát đi m t góc thì Nr máyầ ứ ớ ộ ị ị ộ thu kia cũng t đ ng d ch chuy n m t cách tự ộ ị ể ộ ương ng.ứ
Vung cân quan tâm (RIO – region of interest) bao gôm vât cân d ng anh. Vung̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ự ̉ ̀ diên tich quan tâm nay đ̣ ́ ̀ ược chia thanh NxN ô vuông (pixel) co kich th̀ ́ ́ ươc la h. số ̀ ́
lượng may phat la va may thu la ́ ́ ̀ ̀ ́ ̀. V i vung tan xa hinh tron nh trong Hinh 2.1, hamớ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ư ̀ ̀ muc tiêu (Object function) được tinh b i công th c (2.1).́ ở ứ
Trang 12V i ́ơ va la tôc đô truyên song trong đôi t̀ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ́ ượng va tôc đô truyên trong ǹ ́ ̣ ̀ ươ f c, ́
la tân sô song siêu âm, la tân sô goc (̀ ̀ ́ ́ ω ̀ ̀ ́ ́ ),R la ban kinh cua đôi t̀ ́ ́ ̉ ́ ượng
Phương trinh truyên song đ̀ ̀ ́ ược mô ta:̉
Chúng ta s d ng phử ụ ương pháp mômen đ r i r c hóa phể ờ ạ ương trình (2.3) [13]
b ng cách chia lằ ưới vùng di n tích ch a đ i tệ ứ ố ượng (xem Hinh 2.1). Sóng t i đ̀ ớ ượ c
bi u di n d ng vecto kích thể ễ ạ ước N2×1 nh sau:ư
co thê đ́ ̉ ượ ươ ược c ĺ ng băng cach s dung quy tăc Tikhonov.̀ ́ ử ̣ ́
V i ́ơ la tham sô cua quy tăc, tham sô nay cân đ̀ ́ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ượ ực l a chon môt cach cân thâṇ ̣ ́ ̉ ̣
vi no anh h̀ ́ ̉ ưởng đên s ôn đinh cua hê thông [16]. Nêu ma l n thi anh tai tao se khó ự ̉ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ̀ ́ơ ̀ ̉ ́ ̣ ̃ ́
nh ng nêu ma nho thi viêc tinh toan se ph c tap.ư ́ ̀ ̉ ̀ ̣ ́ ́ ̃ ứ ̣
Trang 13Nhân xet răng trong 2 pḥ ́ ̀ ương trinh (2.4) va (2.5) thì c và đ u ch a bi t. Đ̀ ̀ ả ề ư ế ể
gi i quy t ta ph i áp d ng x p x Born lo i 1 cho đi u ki n ban đ u trả ế ả ụ ấ ỉ ạ ề ệ ầ ước khi b tắ
đ u vòng l p: . Bên c nh đo, tin hi u sóng t i đầ ặ ạ ệ ớ ược cho là:
đó sai ng ng sai s cho tr c và
Ở ưỡ ố ướ RRE được đ nh nghĩa nh sau:ị ư
Giai s răng co môt không gian vô han ch a môi tr̉ ử ̀ ́ ̣ ̣ ứ ương đông nhât chăng haǹ ̀ ́ ̉ ̣
la ǹ ươc, sô song la ́ ́ ́ ̀. Trong môi trương đo co vât v i sô song la phu thuôc vao không̀ ́ ́ ̣ ớ ́ ́ ̀ ̣ ̣ ̀
Trang 14gian trong vât. Pḥ ương trinh truyên song cua hê thông co thê đ̀ ̀ ́ ̉ ̣ ́ ́ ̉ ược cho nh phư ươ ngtrinh (2.2).̀
Viêt lai d́ ̣ ươi dang tich phân ta co:́ ̣ ́ ́
la ham muc tiêu cân d̀ ̀ ̣ ̀ ược khôi phuc t d liêu tan xa.̣ ư ừ ̃ ̣ ́ ̣
Băng ph̀ ương phap moment (MoM) ap suât tông co thê đ́ ́ ́ ̉ ́ ̉ ược tinh:́
4: Tinh t gia tri đo đ́ ừ ́ ̣ ược va gia tri tiên đoaǹ ́ ̣ ́
Trang 155: Tinh RRE t́ ương ng s dung công th c (2.18)ứ ử ̣ ứ
6: Tinh gia tri m i s dung (2.16)́ ́ ̣ ơ ử́ ̣
Trang 16Sô ĺượng may phat ́ ́ 9
Sô ĺượng may thu ́ 121Chênh lêch tôc đô truyêṇ ́ ̣ ̀ sonǵ
2%
Hinh 2.2. la ham muc tiêu ly t̀ ̀ ̀ ̣ ́ưởng được xây d ng b i phự ở ương trinh (2.1)̀
Trang 18Hinh 2.4: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 5́ ̣ ứHinh 2.5 la đô thi biêu thi sai sô gi a kêt qua khôi phuc va ham muc tiêu lỳ ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ ữ ́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ́
tưởng (sai sô err) v i err đ́ ớ ược tinh nh sau:́ ư
Trong đo va la ham muc tiêu ly t́ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ưởng va ̀ươ ược ĺ ng theo phương (i,j)
Hinh 2.5: Sai sô qua t ng b̀ ́ ừ ươc lăṕ ̣
Trang 19Kich ban mô phong 2:̣ ̉ ̉
Tân sô song siêu âm̀ ́ ́ 1MHz
Đương kinh vung tan xà ́ ̀ ́ ̣ 1mmVung tan xa đ̀ ́ ̣ ược chia lươí
Sô ĺượng may phat ́ ́ 9
Sô ĺượng may thu ́ 121Chênh lêch tôc đô truyêṇ ́ ̣ ̀ sonǵ
2%
Hinh 2.6 la ham muc tiêu đ̀ ̀ ̀ ̣ ược xây d ng b i phự ở ương trinh (2.1) ng v ì ứ ơ ́
nh ng tham sô cua kich banữ ́ ̉ ̣ ̉
Hinh 2.6: Ham muc tiêu ly t̀ ̀ ̣ ́ưởng (N=17)Hinh 2.7, Hinh 2.8 va Hinh 2.9 mô ta ham muc tiêu cân khôi phuc sau b̀ ̀ ̀ ̀ ̉ ̀ ̣ ̀ ̣ ươc 1,́
bươc 4 va b́ ̀ ươc 10 (t c la sau vong lăp th nhât, vong lăp th 4 va vong lăp th 10)́ ứ ̀ ̀ ̣ ứ ́ ̀ ̣ ứ ̀ ̀ ̣ ứ
Trang 20Hinh 2.7: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 1́ ̣ ứ
Hinh 2.8: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 4́ ̣ ứ
Trang 21Hinh 2.9: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 5́ ̣ ứ2.4.2 Mô phong DBIM̉
Kich ban mô phong 3:̣ ̉ ̉
Tân sô song siêu âm̀ ́ ́ 1MHz
Đương kinh vung tan xà ́ ̀ ́ ̣ 1mmVung tan xa đ̀ ́ ̣ ược chia lươí
Sô ĺượng may phat ́ ́ 40
Sô ĺượng may thu ́ 20Chênh lêch tôc đô truyêṇ ́ ̣ ̀ sonǵ
2%
Ham muc tiêu đ̀ ̣ ược xây d ng d a vao (2.1) đự ự ̀ ược cho đô thi Hinh 2.11ở ̀ ̣ ̀
Trang 22Hinh 2.10: Ham muc tiêu ly t̀ ̀ ̣ ́ưởngHinh 2.11, Hinh 2.12 va Hinh 2.13 mô ta ham muc tiêu cân khôi phuc sau b̀ ̀ ̀ ̀ ̉ ̀ ̣ ̀ ̣ ươ ć
1, bươc 4 va b́ ̀ ươc 5 (t c la sau vong lăp th nhât, vong lăp th 4 va vong lăp th 5)́ ứ ̀ ̀ ̣ ứ ́ ̀ ̣ ứ ̀ ̀ ̣ ứ
Hinh 2.11: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 1́ ̣ ứ
Trang 23Hinh 2.12: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 4́ ̣ ứ
Hinh 2.13: Ham muc tiêu sau b̀ ̀ ̣ ươc lăp th 5́ ̣ ứHinh 2.14 la đô thi biêu thi sai sô gi a kêt qua khôi phuc va ham muc tiêu lỳ ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ ữ ́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ́
tưởng (sai sô err) v i err đ́ ớ ược tinh nh ph́ ư ương trinh (2.19) cua ̀ ̉ Kich ban 2̣ ̉ va ̀Kicḥ
Trang 24Hinh 2.14: Sai sô qua t ng b̀ ́ ừ ươc lăp cua BIM va DBIḾ ̣ ̉ ̀
2.4.3 So sanh va nhân xet́ ̀ ̣ ́
Ca hai ph̉ ương phap Born Iterative Method (BIM) va Distorted Born Itertativé ̀ Method (DBIM) được biêt đên nh la giai phap tôt cho nhiêu xa căt l p [17] vá ́ ư ̀ ̉ ́ ́ ̃ ̣ ́ ớ ̀ DBIM cho tôc đô hôi tu nhanh la giai phap tôt nhât hiên nay. Nh nh ng kêt qua ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̉ ́ ́ ́ ̣ ư ữ ́ ̉ ở kich ban 1, kich ban 2 va kich ban 3 thi DBIM cho hôi tu nhanh h n, đây cung lạ ̉ ̣ ̉ ̀ ̣ ̉ ̀ ̣ ̣ ơ ̃ ̀
phương phap tôt nhât hiên nay cho siêu âm căt l p s dung tan xa nǵ ́ ́ ̣ ́ ớ ử ̣ ́ ̣ ược. Vi thê luâǹ ́ ̣ văn nay se trinh bay viêc ap dung đê xuât cho DBIM nhăm tăng chât l̀ ̃ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ̀ ́ ượng anh chup̉ ̣
va giam th i gian tinh toan.̀ ̉ ờ ́ ́
Trang 25CH ƯƠ NG 3: PH ƯƠ NG PHAP ĐÊ XUÂT ́ ̀ ́
3.1 Đê xuât̀ ́
Phương phap đê xuât đ a ra gôm 3 phân:́ ̀ ́ ư ̀ ̀
DBIM Propose
Goi tông sô ḅ ̉ ́ ươc lăp cua ca qua trinh la ́ ̣ ̉ ̉ ́ ̀ ̀Niter
Step 0: Tim sô lân lăp tôi u ̀ ́ ̀ ̣ ́ư x tr c khi nôi suy, b c nay xac đinh sô lân ướ ̣ ướ ̀ ́ ̣ ́ ̀ lăp v i ma trân co kich c ̣ ớ ̣ ́ ́ ơ la bao nhiêu lân trong tông sô b̃ ̀ ̀ ̉ ́ ươ c lăp đê thú ̣ ̉
đ ượ c anh co chât l ̉ ́ ́ ượ ng tôt nhât.́ ́
Step 1: Đâu tiên ap dung khôi phuc cho vung l i co kich c ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ướ ́ ́ ơ chung ta cõ ́ ́ thê dê rang co đ ̉ ̃ ̀ ́ ượ c s hôi tu v i chi 1 hay 2 lân lăp (la x lân đ ự ̣ ̣ ớ ̉ ̀ ̣ ̀ ̀ ượ c xać đinh Step 0). Kêt qua thu đ ̣ ở ́ ̉ ượ ở c phân nay la anh co mât đô trung binh̀ ̀ ̀ ̉ ́ ̣ ̣ ̀ cua đôi t ̉ ́ ượ ng.
Step 2: Phân 2 ap dung nôi suy cho ham muc tiêu kich c thu đ c sau khì ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ỡ ượ kêt thuc qua trinh lăp bên trên, ta thu đ́ ́ ́ ̀ ̣ ở ượ c ma trân co kich th ̣ ́ ́ ươ c ()́
Step 3: Cuôi cung s dung kêt qua ma nôi suy thu đ c mang tr laí ̀ ử ̣ ́ ̉ ̀ ̣ ượ ở ̣ DBIM (hoăc BIM) ̣ lăp ( ̣ Niter x)lân đê tiêp tuc qua trinh khôi phuc.̀ ̉ ́ ̣ ́ ̀ ̣
đây chung ta s dung ph́ ng phap nôi suy gân nhât (Nearest neighbor) đâý ̀ ́
la ph̀ ương phap nôi suy đ n gian va nhanh nhât. Co nhiêu ph́ ̣ ơ ̉ ̀ ́ ́ ̀ ương phap nôi suy nh́ ̣ ư bilinear, bicubic, spline…nh ng chung ta chi tâp trung vao phư ́ ̉ ̣ ̀ ương phap nôi suy gâń ̣ ̀ nhât vi yêu tô tiêt kiêm th i gian tinh toan [18].́ ̀ ́ ́ ́ ̣ ờ ́ ́
Trang 263: Tinh , , va , t́ ̀ ương ng s dung (2.13) va (2.14)ứ ử ̣ ̀
4: Tinh t gia tri đo đ́ ừ ́ ̣ ược
5: Tinh RRE t́ ương ng s dung công th c (2.18)ứ ử ̣ ứ
6: Tinh gia tri m i s dung (2.16)́ ́ ̣ ơ ử́ ̣
11: Tinh , , va , t́ ̀ ương ng s dung (2.13) va (2.14)ứ ử ̣ ̀
12: Tinh t gia tri đo đ́ ừ ́ ̣ ược
13: Tinh RRE t́ ương ng s dung công th c (2.18)ứ ử ̣ ứ
14: Tinh gia tri m i s dung (2.16)́ ́ ̣ ơ ử́ ̣