Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Implementation of the TEXO library wrapper to control the transciever system of the ULTRASONIX SonixTouch ultrasound scanner

Magdalena Kmiecik

Abstract

The goal of this thesis was an implementation of TEXO library’s wrapper, allowing to control transceiver system of ultrasound scanner ULTRASONIX Sonix Touch. Ultrasound scanner ULTRASONIX Sonix Touch is a investigate device giving the possibility of full control over the receiving system and also to obtain unprocessed measurement data. TEXO library additionally extends its capabilities. The created wrapper allows using of TEXO library’s functions (written in C++) by Python scripts controlling the transceiver system. In second chapter described were main issues regarding ultrasound representation methods used in modern medicine and possibilities made possible with technological progress in the development of ultrasound. Based on literature research, analyzed were also various kinds of creating a previously mentioned wrapper. The third chapter includes a description of the selected solution and method of installation of software used to make wrapper with implemented files. Precise analysis of all classes included in TEXO library‘s composition was also carried out. The special emphasis was put on transceiver system giving the possibility of controlling the system. Subsequently presented was an implementation of wrapper created in Microsoft Visual C++ and also scripts controlling transceiver system created in PyCharm. Main system was described which is then duplicated in all created scripts. First described transceiver scheme concerns representing with convergent beam transmitted by a group of transductors and receiving returning echoes by these transductors. Next algorithm can be used to transmit a series of unfocused ultrasound beams by single transductor moving alongside probe. To receive returning echoes method of the synthetic aperture is used. Following algorithm consists of emitting by a group of converters flat wave and receiving signal with synthetic aperture. In the fourth chapter what took place was verification of created wrapper and transceiver scripts to ensure that they work correctly. The analysis of received images has been carried out. The final effect of this thesis is wrapper allowing in convenient way program transceiver sequences with Python. There also is set of scripts containing transceiver algorithms using focused beam, color doppler method and methods of the synthetic aperture (STA and PWI).
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Magdalena Kmiecik (FM) Magdalena Kmiecik,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Implementacja wrappera biblioteki TEXO umożliwiającej sterowanie układem nadawczo-odbiorczym skanera ultradźwiękowego ULTRASONIX Sonix Touch
Supervisor
Beata Leśniak-Plewińska (FM/IMBE) Beata Leśniak-Plewińska,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)
Study subject / specialization
, Inżynieria Biomedyczna (Biomedical Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-09-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Szymon Cygan (FM/IMBE) Szymon Cygan,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM) Beata Leśniak-Plewińska (FM/IMBE) Beata Leśniak-Plewińska,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
wrapper, programowanie sekwencji nadawczo-odbiorczych, akwizycja sygnałów ultradźwiękowych
Keywords in English
wrapper, transceiver sequences, acquisition of ultrasound signals
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy jest implementacja wrappera biblioteki TEXO umożliwiająca sterowanie układem nadawczo-odbiorczym skanera ultradźwiękowego ULTRASONIX Sonix Touch. Skaner ultradźwiękowy ULTRASONIX Sonix Touch jest urządzeniem badawczym dającym możliwość pełnej kontroli nad parametrami sterującymi pracą układu nadawczo-odbiorczego prowadzonego obrazowania, a także na uzyskanie nieprzetworzonych danych pomiarowych. Biblioteka TEXO dodatkowo rozszerza jego możliwości. Utworzony wrapper umożliwia korzystanie z funkcji biblioteki TEXO (napisanej w języku C++) przez skrypty sterujące układem nadawczo-odbiorczym napisane w języku Python. W drugim rozdziale opisane zostały główne zagadnienia dotyczące metod obrazowania ultradźwiękowego wykorzystywanego we współczesnej diagnostyce medycznej oraz przedstawione zostały możliwości, jakie stwarza postęp technologiczny w rozwoju ultrasonografii Na podstawie badań literatury przeanalizowane zostały także różne sposoby utworzenia wrappera, będącego tematem tej pracy. Rozdział trzeci obejmuje opis wybranego rozwiązania oraz sposób instalacji oprogramowania służącego do utworzenia wrappera wraz z plikami, które zostały zaimplementowane. Przeprowadzona została także dokładna analiza wszystkich klas wchodzących w skład biblioteki TEXO ze szczególnym uwzględnieniem parametrów nadawczych i odbiorczych, do których dostęp daje biblioteka, a także metod dających możliwość sterowania układem. Dalej przedstawione zostały implementacja wrappera utworzona w środowisku Microsoft Visual C++, a także skrypty sterujące układem nadawczo-odbiorczym utworzone w środowisku PyCharm. Pierwszy z opisanych schematów nadawczo-odbiorczych dotyczy obrazowania zogniskowaną wiązką nadawaną przez grupę przetworników oraz odbierania przez te przetworniki powracających ech. Wykorzystywane jest przy tym tzw. ogniskowanie odbiorcze. Następne algorytmy polegają na nadawaniu serii rozbieżnych wiązek ultradźwięków przez pojedyncze przetworniki, aktywowane kolejno wzdłuż głowicy (metoda STA – z ang. syntetic transmit aperture) oraz na emitowaniu przez grupę przetworników fali płaskiej (metoda PWI – z ang. plane wave imaging). W obydwu przypadkach dane są odbierane oddzielnie z każdego przetwornika (tzw. z ang. prebeamformed data). Ostatni utworzony skryptem zawiera algorytm obrazowania wykorzystujący zjawisko Dopplera. Służy on do pomiaru przepływu krwi. W rozdziale czwartym dokonano opisu weryfikacji prawidłowości działania utworzonego wrappera i skryptów nadawczo-odbiorczych poprzez analizę otrzymanych obrazów. Efektem końcowym pracy jest wrapper umożliwiający w wygodny sposób programowanie sekwencji nadawczo-odbiorczej przy pomocy języka Python oraz zestaw skryptów zawierających algorytmy nadawczo-odbiorcze realizujące obrazowanie klasyczne zogniskowaną wiązką, obrazowanie dopplerowskie oraz metody syntetycznej apertury: STA i PWI.
File
  • File: 1
    276809_inz.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35688

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT81f57c62a53a43a187b8a3d06378c2dc/
URN
urn:pw-repo:WUT81f57c62a53a43a187b8a3d06378c2dc

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page