一種基波/諧波融合與空間復(fù)合相結(jié)合的成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用超聲波成像領(lǐng)域，特別涉及一種基波/諧波融合與空間復(fù)合相結(jié)合的成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用超聲影像技術(shù)因其安全性、實(shí)時(shí)性、無(wú)侵入傷害性、費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，在臨床診斷與治療中得到了非常廣泛的應(yīng)用，其中，組織諧波成像THI (tissue harmonic image)技術(shù)相比于傳統(tǒng)基波成像具有軸向、側(cè)向分辨力高，可消除近場(chǎng)偽像和旁瓣干擾的優(yōu)點(diǎn)。但諧波信號(hào)具有非線性特性，其能量隨深度增加而增強(qiáng)，達(dá)到一定深度以后又會(huì)隨深度而逐漸衰減，所以THI在近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)信噪比較低，圖像質(zhì)量較差。
[0003]在2013年7月17日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公布CN103202713A中描述了一種醫(yī)用超聲基波和諧波融合的圖像優(yōu)化方法，其利用紋理分析和歸一化協(xié)方差系數(shù)的方法，利用紋理因子和歸一化系數(shù)衡量?jī)烧邎D像質(zhì)量從而決定兩者權(quán)值，把基波信號(hào)和組織諧波信號(hào)進(jìn)行融合成像。該方法克服了超聲基波圖像分辨率低、偽像、旁瓣干擾等因素導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降及組織諧波圖像近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)信噪比低的問(wèn)題。但該發(fā)明所述方法側(cè)重于基波與諧波融合成像的實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)超聲圖像相比，得到的圖像同樣存在斑點(diǎn)噪聲、聲影等問(wèn)題，尤其是使用較低頻率的基波信號(hào)，會(huì)使圖像的斑點(diǎn)噪聲更為顯著，不利于進(jìn)行融合成像。
[0004]空間復(fù)合成像技術(shù)對(duì)超聲成像中的斑點(diǎn)噪聲有明顯改善作用。斑點(diǎn)噪聲是人體軟組織對(duì)超聲波的背向散射而在圖像上產(chǎn)生“米粒狀”不規(guī)則的斑點(diǎn)，降低了圖像的空間分辨率和對(duì)比分辨率，使組織解剖結(jié)構(gòu)變得模糊不清。應(yīng)用空間復(fù)合成像技術(shù)，可顯著降低斑點(diǎn)噪聲的影響，提高圖像的清晰度和可讀性。
[0005]因此，設(shè)計(jì)一種超聲基波和諧波融合成像與空間復(fù)合成像相結(jié)合的成像方法，將兩種成像方式的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，使醫(yī)生得到的圖像更為清晰、準(zhǔn)確，具有重要的臨床意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中基波/諧波圖像融合成像中圖像斑點(diǎn)噪聲大的問(wèn)題，提供一種可有效降低圖像中斑點(diǎn)噪聲的基波/諧波融合與空間復(fù)合相結(jié)合的成像方法，包含如下步驟:
(I)設(shè)定N個(gè)掃描偏角Qi，其中N為I以上的奇數(shù)，N—般為3、5或7，i為O以上小于N的自然數(shù)，將N個(gè)掃描偏角依次掃描一次為一個(gè)掃描遍歷；
根據(jù)預(yù)設(shè)發(fā)射頻率fi以及掃描偏角Θ i進(jìn)行循環(huán)掃描，每掃描一幀切換一次掃描偏角，得到掃描數(shù)據(jù)Dh (fp 0i)，h為O以上自然數(shù)。
[0007](2)針對(duì)每幀掃描數(shù)據(jù)Dh (fp Θ J進(jìn)行基波/諧波分化處理；
其中基波處理為:以本次掃描頻率^為解調(diào)頻率，經(jīng)過(guò)正交解調(diào)、低通濾波、包絡(luò)檢測(cè)、log壓縮處理得到基波圖像FI ( Θ D ;
其中諧波處理為:以2f>頻率為解調(diào)頻率，經(jīng)過(guò)正交解調(diào)、低通濾波、包絡(luò)檢測(cè)、log壓縮處理得到諧波圖像THI ( Θ D。
[0008](3)將基波圖像與諧波圖像進(jìn)行融合；其方法為:
設(shè)立諧波圖像緩存，將第一次掃描遍歷得到的諧波圖像按照不同的掃描偏角Θ i存入諧波圖像緩存；
第k次掃描遍歷中，每次掃描得到的諧波圖像THI(Qi)按照其掃描偏角01與諧波圖像緩存中對(duì)應(yīng)的諧波圖像進(jìn)行圖像權(quán)值Wthi ( Θ J判決，得到諧波圖像權(quán)值WTHI( Θ J ;利用下式將本次掃描得到的基波圖像和諧波圖像進(jìn)行融合( Θ J = FI ( Θ J X (1-Wthi (Θ i))+THI(0I)XffTHI(0i)o
[0009]其中，k為2以上的自然數(shù)，Kei)即為本次掃描基波圖像FI (Qi)與諧波圖像THI ( Θ J的融合圖像( Θ J生成后，將本次掃描得到的諧波圖像THI ( Θ J存入諧波圖像緩存中對(duì)應(yīng)位置替換原數(shù)據(jù)；
[0010](4)根據(jù)融合圖像I ( Θ i)中的偏角Θ i選擇掃描轉(zhuǎn)換處理參數(shù)對(duì)融合圖像I ( Θ i)進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)橫向與縱向兩次插值將融合圖像Ι( Θ i)從直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到極坐標(biāo)系，圖像在極坐標(biāo)系中的位置由掃描轉(zhuǎn)換處理參數(shù)決定。
[0011](5)將轉(zhuǎn)換后的融合圖像Ι( Θ i)進(jìn)行空間復(fù)合成像，得出空間復(fù)合圖像FSC。
[0012]進(jìn)一步的，所述步驟(5)對(duì)融合圖像Ι( Θ J進(jìn)行空間復(fù)合圖像的步驟中，包含如下步驟:(5-1)在第一次可以得到融合圖像I(Qi)的掃描遍歷中，根據(jù)其偏角0^勺不同將其分別存入融合圖像緩存；當(dāng)該次掃描遍歷結(jié)束時(shí)將融合圖像緩存中N個(gè)融合圖像Ι( Θ J進(jìn)行疊加并除以N得到第一幀空間復(fù)合圖像圖FSCtl, N為預(yù)設(shè)的偏角Θ i的數(shù)量；
[0013](5-2)步驟(5-1)完成后，每新得到一幀I(Qi),將其按照偏角Qi存入融合圖像緩存相應(yīng)位置并替換原數(shù)據(jù)，將緩存中N個(gè)融合圖像I ( Θ J進(jìn)行疊加并除以N得到新的一幀復(fù)合成像圖FSCm，m為O以上自然數(shù)。
[0014]進(jìn)一步的，步驟(3)計(jì)算諧波圖像權(quán)值WraiPi)的步驟中，所述諧波圖像權(quán)值Wthi( Θ J為采用紋理分析和歸一化協(xié)方差系數(shù)方式算出。
[0015]進(jìn)一步的，步驟⑴每一幀掃描采用的所述預(yù)設(shè)發(fā)射頻率A均為同一固定值。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的基波/諧波融合與空間復(fù)合相結(jié)合的成像方法具有如下效果:1.通過(guò)結(jié)合空間復(fù)合成像技術(shù)，基波/諧波融合圖像本身固有的斑點(diǎn)噪聲得到抑制，由本發(fā)明提供的成像方法得到的組織結(jié)構(gòu)清晰度明顯提升；斷裂或缺失的組織結(jié)構(gòu)邊沿得到修復(fù)，改善了邊沿延續(xù)性。
[0017]2.每幀掃描數(shù)據(jù)采用基波/諧波分化處理方式，使基波圖像與諧波圖像在時(shí)間上完全同步，提高了融合圖像中組織結(jié)構(gòu)的吻合度，進(jìn)而降低了空間復(fù)合圖像中由器官運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的拖尾效應(yīng)。
[0018]3.處理流程中采用基波/諧波融合、基波/諧波融合后圖像與空間復(fù)合成像結(jié)合的雙重流水線方式，無(wú)論空間復(fù)合成像發(fā)射偏角數(shù)量為多少，均能使輸出幀速率最大化，即與掃描幀速率相等。
【附圖說(shuō)明】
:
圖1為本發(fā)明提供的基波/諧波融合與空間復(fù)合相結(jié)合的成像方法流程圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中各幀圖像處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0022]實(shí)施例1:如圖1、圖2所示，本實(shí)施例一種基波/諧波融合與空間復(fù)合相結(jié)合的成像方法，包含如下步驟:
SlOO:設(shè)定3個(gè)掃描偏角Qi，分別為Θ (!、θ ο Θ 2，將3個(gè)掃描偏角依次掃描一次為一個(gè)掃描遍歷；
根據(jù)預(yù)設(shè)發(fā)射頻率fi以及掃描偏角Θ i進(jìn)行循環(huán)掃描，每掃描一幀切換一次掃描偏角，得到掃描數(shù)據(jù)Dh(fi，0i)，h為O以上自然數(shù)，如前6幀掃描數(shù)據(jù)分別為Dc^fi,
02)、D3(fi，0o)、D4(fi，θ2);其中，D0(fi，00)、0況，Θθ 2)屬于第一遍歷掃描，D3況，Θ 0) ^D4(fi, Θ j) ^D5(fi, θ2)屬于第二遍歷掃描。
[0023]S200:針對(duì)每幀掃描數(shù)據(jù)Dh (fp Θ J進(jìn)行基波/諧波分化處理；