超声内窥镜是一种将超声波探头(通常是B型超声探头)与内窥镜有机地结合所构成的具有内窥镜和超声回波双重观察的内窥镜.其突出的优点是对人体无损、无创、无电离辐射,同时又能提供人体断面实时的动态图像.超声内窥镜成像系统的研制工作主要包括探头设计、图像采集和图像处理三个部分的内容,该文根据医学图像的采集要求完成了图像采集卡电路的设计,并完成了相应的驱动程序和采集控制软件;同时,根据采集图像的特点,比较了几种图像增强算法,最后在FPGA设计中实现了超声医学图像的重建.图像采集主要是由基于PCI总线结构的采集卡实现的,充分利用PCI总线的高性能、高可靠性等特点,实现了视频数据的实时采集和显示,为内窥镜图像的实时处理提供了方便.在逻辑上的功能模块划分为如下五个部分:A/D转换电路、PCI接口控制模块、传输控制模块、控制器之间的高速数据接口、高速缓存五个部分.每个模块均承担一定的功能,各个模块之间相互协作,共同实现了采集卡的接收和发送数据、显示图像等功能.超声医学成像过程中超声探头发射的的超声波被组织或器官的粗糙表面散射会形成一系列相干波,这些相干波干涉形成的噪声就是散斑噪声(Speckle).散斑噪声导致了图像的退化,对比度较弱的图像退化尤其严重.为改善图像质量,提出了简洁、实用的图像预处理方法:读入图像,图像的增强处理、噪声处理等.其中经过甄选,比较,采用小波噪声抑制有效的去除了超声医学图像中散斑噪声并保留了较多的细节信息,为后续处理提供了一幅满意的医学图像.进行医学图像重建研究的过程中,需要使用插值方法来获得非整数坐标点的灰度值,该文采用了不同算法对图像进行插补,实现过程当中,发现三维卷积插值能很好满足视觉要求,最后用硬件模拟实现这一算法.该系统显示512×512大小、帧频15Hz的超声图像,在观察图像时,人眼基本感觉不到延时的存在,因此达到了实时性的设计要求.最后,分析了系统的误差来源,比较了图像处理的效果,总结了系统的特点,提出了改进的措施和方法.