We present a new generation of our

We present a new generation of our highly scalable and flexible ultrasound research platform for sonar, medical and high frequency applications that can be used to develop new technologies and integrate them to real life applications based on its cost efficient system design. The innovation in this platform is its scalability up to 128 channels and 500 MHz digitalization for all kinds of applications ranging from low frequency sonar applications to high frequency biomedical imaging (100 kHz - 100 MHz transducer frequency) while using one single main board mounted with application specific frontend boards that can be installed for different sampling rates, memory or processing requirements. The system is designed for simultaneous control of 128 channels and up to 1024 transducer elements with multiplexer. Based on a Virtex-6 FPGA and MicroBlaze soft processors the system is highly flexible in terms of waveform generation, modern beamforming programming and signal processing possibilities. The received data can be accessed as single element channel data and transferred to a PC via Gigabit Ethernet or PCI-Express where beamforming can be done on a graphics processor (GPU). Powerful online and offline software packages including unique filtering interfaces and closed-loop control are available to process, analyze and visualize the data. The system has been applied to the investigation of plane-wave medical imaging methods and has been used as a multi beam echo sounder (MBES) with a 128 element 1 MHz sonar antenna. Both applications demonstrate the system performance to be sufficient to meet real time and signal quality demands for modern ultrasound imaging. The computational power of current generation consumer graphics adapter allows beamforming, real time processing and visualization of ultrasound channel data at interactive rates of more than 30 fps.

Kết quả (Việt) 1:

Chúng tôi trình bày một thế hệ mới của chúng tôi đánh giá cao khả năng mở rộng và linh hoạt thiết nghiên cứu nền tảng cho sóng siêu âm, y tế và các ứng dụng tần số cao có thể được sử dụng để phát triển công nghệ mới và tích hợp chúng vào các ứng dụng thực tế đời sống dựa trên thiết kế hệ thống hiệu quả chi phí của nó. Đổi mới trong nền tảng này là của nó khả năng mở rộng lên đến 128 kênh và 500 MHz số cho tất cả các loại ứng dụng khác nhau, từ các ứng dụng sóng siêu âm tần số thấp để tần số cao y sinh học hình ảnh (100 kHz - 100 MHz bộ biến tần số) trong khi sử dụng một diễn đàn đơn chính gắn kết với ứng dụng cụ thể lối vào bảng có thể được cài đặt cho lấy mẫu tỷ giá, bộ nhớ khác nhau hoặc xử lý yêu cầu. Hệ thống được thiết kế để đồng thời kiểm soát của 128 kênh và lên đến 1024 transducer yếu tố với đa. Dựa trên một Virtex-6 FPGA và MicroBlaze mềm bộ vi xử lý hệ thống là rất linh hoạt trong điều khoản của dạng sóng thế hệ, hiện đại beamforming lập trình và khả năng xử lý tín hiệu. Dữ liệu nhận được có thể được truy cập như là yếu tố duy nhất kênh dữ liệu và chuyển đến máy PC qua Gigabit Ethernet hoặc PCI-Express nơi beamforming có thể được thực hiện trên một bộ xử lý đồ họa (GPU). Mạnh mẽ phần mềm trực tuyến và ngoại tuyến gói bao gồm giao diện độc đáo lọc và điều khiển vòng kín có sẵn để xử lý, phân tích và hình dung dữ liệu. Hệ thống đã được áp dụng cho các điều tra của sóng phẳng phương pháp chụp ảnh y tế và đã được sử dụng như một đa chùm echo sounder (MBES) với một ăng-ten sonar 1 MHz 128 nguyên tố. Cả hai ứng dụng chứng minh hiệu suất hệ thống phải đủ để đáp ứng nhu cầu chất lượng thời gian thực và tín hiệu cho hình ảnh siêu âm hiện đại. Sức mạnh tính toán của các thế hệ hiện tại người tiêu dùng adapter đồ họa cho phép beamforming, thời gian thực chế biến và hình dung của siêu âm kênh dữ liệu tại các tỷ lệ tương tác nhiều hơn 30 khung hình/giây.

Kết quả (Việt) 2:

Chúng tôi trình bày một thế hệ mới của nền tảng nghiên cứu siêu âm có tính khả mở và linh hoạt của chúng tôi cho sonar, các ứng dụng y tế và tần số cao có thể được sử dụng để phát triển các công nghệ mới và tích hợp chúng vào các ứng dụng thực tế dựa trên thiết kế hệ thống hiệu quả chi phí của nó. Việc đổi mới trong nền tảng này là khả năng mở rộng của nó lên đến 128 kênh và 500 MHz số hóa cho tất cả các loại ứng dụng khác nhau, từ các ứng dụng sonar tần số thấp để tạo ảnh y sinh học tần số cao (100 kHz - 100 MHz đầu dò tần số) trong khi sử dụng một bo mạch chủ duy nhất gắn với ứng dụng Ban lối cụ thể mà có thể được cài đặt cho tốc độ lấy mẫu khác nhau, bộ nhớ hoặc xử lý yêu cầu. Hệ thống này được thiết kế để kiểm soát đồng thời 128 kênh và đến 1024 các yếu tố biến năng với đa. Dựa trên một Virtex-6 FPGA và vi xử lý MicroBlaze mềm hệ thống là rất linh hoạt trong các điều khoản của hệ sóng âm, lập trình beamforming và xử lý tín hiệu khả năng hiện đại. Dữ liệu nhận được có thể được truy cập như là duy nhất kênh dữ liệu phần tử và chuyển giao cho một máy tính thông qua Gigabit Ethernet hoặc PCI-Express nơi beamforming có thể được thực hiện trên một bộ xử lý đồ họa (GPU). Gói phần mềm trực tuyến và ngoại tuyến mạnh mẽ bao gồm các giao diện lọc độc đáo và điều khiển vòng kín có sẵn để xử lý, phân tích và hiển thị dữ liệu. Hệ thống này đã được áp dụng cho việc điều tra của máy bay sóng các phương pháp chẩn đoán hình ảnh và đã được sử dụng như là một đa chùm tiếng âm vang (MBES) với 128 phần 1 MHz sonar ăng-ten. Cả hai ứng dụng chứng minh hiệu suất hệ thống để có đủ để đáp ứng thời gian thực và nhu cầu chất lượng tín hiệu cho hình ảnh siêu âm hiện đại. Sức mạnh tính toán của card đồ họa thế hệ người tiêu dùng hiện nay cho phép beamforming, xử lý thời gian thực và hiển thị các kênh dữ liệu siêu âm ở mức giá tương tác của hơn 30 fps.