Разрабатывается технология генерации ультразвуковых голограмм

Прочитано: 163 раз(а)


Разработка технологии генерации ультразвуковых голограмм в реальном времени на основе глубокого обучения.

Команда профессора Хван Чжэ Юна Департамента электротехники и информатики DGIST разработала базовую технологию генерации ультразвуковых голограмм, основанную на глубоком обучении, которая может свободно настраивать форму сфокусированного ультразвука в режиме реального времени на основе голограмм. Ожидается, что в будущем она будет использоваться в качестве базовой технологии в области стимуляции и лечения мозга, требующих точности.

Ультразвук — безопасная технология, используемая даже для пренатального обследования. Поскольку он может стимулировать глубокие области без хирургического вмешательства, недавно были изучены ультразвуковые методы стимуляции и лечения мозга. Предыдущие исследования показали, что ультразвуковая стимуляция мозга может помочь в лечении таких состояний, как болезнь Альцгеймера, депрессия и боль.

Однако проблема заключается в том, что трудно выборочно стимулировать связанные области мозга, в которых несколько областей взаимодействуют друг с другом одновременно, потому что современная технология фокусирует ультразвук в одну маленькую точку или большой круг для стимуляции. Для решения этой проблемы была предложена технология, способная свободно фокусировать ультразвук в нужной области по принципу голограммы, но имеющая ограничения, такие как низкая точность и длительное время расчета для создания голограммы.

Команда профессора DGIST Хван Чжэ Юна предложила структуру обучения, основанную на глубоком обучении, которая может воплощать в себе бесплатную и точную ультразвуковую фокусировку в режиме реального времени, обучаясь создавать ультразвуковые голограммы для преодоления ограничений. В результате группа профессора Хвана продемонстрировала, что можно более точно сфокусировать ультразвук в желаемой форме за время создания голограммы, близкое к реальному времени, и до 400 раз быстрее, чем существующий метод алгоритма генерации ультразвуковой голограммы.

Структура обучения на основе глубокого обучения, предложенная исследовательской группой, учит генерировать ультразвуковые голограммы посредством обучения с самоконтролем. Самоконтролируемое обучение — это метод обучения поиску ответа путем самостоятельного нахождения правила для данных без ответа. Исследовательская группа предложила методологию обучения созданию ультразвуковой голограммы, сеть глубокого обучения, оптимизированную для создания ультразвуковой голограммы , и новую функцию потерь, доказав при этом достоверность и превосходство каждого компонента с помощью моделирования и реальных экспериментов.

Профессор кафедры электротехники и информатики DGIST Хван Чжэ Юн сказал: «Мы применили технологию глубокого обучения к ультразвуковым голограммам, предложенным относительно недавно. В результате мы разработали технологию, которая может свободно, быстро и точно генерировать и изменять форму ультразвука. лучей», и добавил: «Мы надеемся, что результаты этого исследования будут использованы в технологии точной стимуляции мозга для конкретных пациентов и в общих ультразвуковых полях ( ультразвуковая визуализация, тепловая терапия и т. д.)».

Разрабатывается технология генерации ультразвуковых голограмм



Новости партнеров