CN101313856B - 彩色血流帧相关的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种彩色血流帧相关的方法和装置,用于依据上一帧的血流能量以及上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度的差值来判断上一帧的输出血流速度是否发生混叠,并且如果根据判断结果确定上一帧的输出血流速度发生混叠,则对上一帧的输出血流速度进行搬移,搬移后的上一帧的输出血流速度参与帧相关。本发明改善并消除了现有彩色速度帧相关处理技术方案因为上一帧速度混叠而造成的当前输出帧的血流速度的“阴影”,从而使经过血流帧相关后的速度图像看起来速度层次分布更加自然、合理,图像显示更加平滑。

Description

彩色血流帧相关的方法和装置
技术领域
本发明涉及超声成像领域,并且更具体地,涉及一种用于超声成像系统的彩色血流帧相关的方法和装置。
背景技术
彩色血流成像技术是商用彩超的最独特和最重要的功能,用来检测人体内的血流存在和估计人体血流的动力学参数。商用彩超的原理性示意框图如图1所示。探头发射脉冲信号进入人体,经人体的组织、血流和运动脏器反射后,被超声探头接收,通过RF处理电路的放大、模数转换、波束合成后,形成射频RF信号。RF信号可以经过包络检测通道形成人体组织的黑白图像,也可以通过彩色血流处理通道形成和人体血流运动参数有关的彩色图像,经过图1所示的、或者调整处理顺序的、或者还增加其它图像后处理环节的黑白B图像和彩色C图像的融合、坐标变换、图像后处理,送到显示器上进行显示。
在彩色血流处理通道中,有一个关键的处理环节,彩色帧相关处理环节,或者称为彩色图像时间平均处理。其目的在于通过时间积累来增加信号检测的信噪比,从而提高商用彩超对于微弱血流信号检测的灵敏度。
关于彩色帧相关处理技术,在一些公开的学术文献和专利中均有描述。ATL公司的Franklin[1]等人在1993年给出一种彩色帧相关的处理方案。这种彩色帧相关技术利用一阶IIR滤波器在连续彩色速度帧之间进行帧相关。在速度变高时,使帧相关后的速度及时变高;在速度变低时,能够使帧相关后的速度以较慢的速度变低。这样即使在心脏的舒张末期,也会让彩色速度保持一段时间,从而达到提高彩色灵敏度的目的。但是该专利没有考虑连续两帧速度有反向的情况。文献[1]中的彩色速度帧相关,我们称为方案I,具体描述如下:如果当前帧的输入血流速度大于上一帧的输出血流速度,则输出当前帧的输入血流速度作为当前帧的输出血流速度。否则,对上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度进行帧相关,即Vout(n)=αVout(n-1)+(1-α)Vin(n),其中,α是帧相关系数,Vin(n)表示当前帧的输入血流速度,Vout(n)、Vout(n-1)分别表示彩色帧相关输出的当前帧速度和上一帧速度。
Collaris等人[2]于1994年描述了一种被称为支撑滤波器的时间平均方案,在这个方案中,同样使用了IIR滤波器,考虑了血流速度的反向问题。当血流速度在当前帧和上一帧的血流速度方向不一样时,或者当前帧血流的速度值比上一帧血流的速度值大时,使用当前帧的速度方向,彩色帧相关处理输出的当前帧的血流速度值和上一帧的血流速度值无关。否则,使用一阶IIR递归滤波器保持一段时间。[2]中的方案比方案I多考虑了连续速度帧之间的血流速度方向的变化,我们称为方案II,实现流程如下:如果当前帧的输入血流速度大于上一帧的输出血流速度,或者如果当前帧的输入血流速度的方向与上一帧的输出血流速度的方向相反,则输出当前帧的输入血流速度作为当前帧的输出血流速度。否则,对上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度进行帧相关,即Vout(n)=αVout(n-1)+(1-α)Vin(n),其中,α、Vin(n)、Vout(n)、Vout(n-1)和方案I中表示的含义一样。
在后来公开的文献和专利中,对方案II做了一些扩展,Forestieri[3]和Smith[4]为了增加血流的脉动性,根据当前帧计算的血流速度和上一帧的血流速度的大小来调节帧相关系数的大小,但是最终的帧间平均并没有考虑速度的混叠问题。西门子的Wong[5]同样是在方案II的基础上,仅仅增加了能量和速度门限判断血流速度计算时的异常点问题,也未考虑血流速度的混叠现象对速度帧相关造成的影响。
这些后来改进的考虑了连续血流速度帧之间的方向改变问题的帧相关处理方案,基本的处理并没有脱离方案II中的基本框架,在实际工程中,会出现“阴影”问题。
由此可知,现有的彩色速度帧相关技术处理出现存在问题的关键,在于相邻两帧血流速度方向反向时,直接利用当前血流帧输出,而没有考虑在速度混叠时上一帧速度值和当前速度值之间的关系。这种直接扔掉上一帧速度值的做法是一种非线性处理,导致在后一帧血流速度图中出现“阴影”,并且这种阴影会一直延续下去。
出现“阴影”的原因现描述如下。
假设彩色血流速度图的速度彩阶指示条如图2所示,血流朝向探头方向的速度用红色表示,随着速度的变大,彩阶颜色依次是黑、暗红、红、亮红;血流背离探头方向的速度用蓝色表示,随着背离速度的变大,彩阶颜色依次是黑、暗蓝、蓝、亮蓝。
图3是两幅以颈动脉为例的血流速度图,其中图3a是经过帧相关处理环节输出的上一帧速度图,而图3b是自相关估计的当前帧的血流速度图。这两幅图表征的速度时间规律和实际的颈动脉的血流速度变化规律是一致的。从图3a可以看出,血流速度扫描帧正好扫描到颈动脉在心动周期的收缩期,所以颈动脉中的血流速度在整个心动周期中的速度值是最大的。这时,在血管中间,会有亮蓝色血流速度出现,如图3a中的A区域。在血管中的其它空间区域,如图3a中示出的B区域,因为血流的速度比血管中央的血流速度要低一些,所以,这时图3a的B区域的速度比A区域的速度要稍小一些,显示的颜色为亮红色。在接下来的一帧血流速度图像中,因为此时的血流扫描帧已经不是整个心动周期中的速度最大时刻,所以,此时在整个血管中的血流速度都呈现暗红色(也可以是红色),如图3b所示。原图3a中的A区域和B区域此时也都显示出暗红色。
图4是在连续两帧的扫描时间段中,A区域和B区域的空间点的血流速度随着时间的变化规律,图中,PRF表示脉冲重复频率。图4a是A区域的血流速度随着时间的变化情况。在上一帧的扫描时间段,A区域的血流速度正好处于心脏收缩期,此时A区域的血流速度发生混叠,呈现亮蓝色;B区域的血流速度也处于心脏收缩期时间段,但是比血管中央的血流速度要低一些,呈现亮红色。当血流扫描扫到当前帧的时间段,即图4所示的右边粗虚竖线指示当前帧扫描时间段对应的时刻,因为此时扫描时间段已经不再是心脏收缩期血流速度最大的时刻,所以不管是A区域还是B区域的血流速度都不是很大,在图像上均显示为暗红色。
如果采用方案II描述的现有彩色帧相关技术,对于A区域,因为上一帧的血流速度是亮蓝色,而当前帧的血流速度是暗红色,血流速度的方向发生了翻转。按照方案II的帧相关处理流程,此时的帧相关处理输出应该是当前速度帧的速度,即暗红色。但是对于B区域来讲,因为上一帧的血流速度和这一帧的血流速度的方向是一样的,而且上一帧的血流速度比这一帧的血流速度要大,按照方案II的彩色帧相关处理流程,当前帧输出的彩色血流速度是用上一帧的血流速度递归到当前帧的血流速度上。所以此时的血流速度就是红色,而不是暗红色。帧相关的处理流程可以从图5描述的菱形速度值标志看出来。图5a和图5b中的点划线连接的就是现有彩色帧相关技术处理后的上一帧和当前帧的血流变化。从图5中可以看出,对于A区域,当前帧输出的血流速度值还是暗红色,而对于B区域,当前帧输出的血流速度值平均了上一帧的亮红色而呈现出红色。这样,现有技术就会导致如图6所示的彩色速度图显示输出,在血管的中央,显示的是暗红色,而在血管的两边,显示的是红色,就像在一片红色的血流速度图中显示出一块暗红色的血流,我们称这种血流为“阴影”,这是不符合临床意义的。在临床血流速度图中,应该是血管中央的血流速度高,而接近管壁的血流速度相对要低一些。而且,帧相关系数越大,这种血管中央和接近管壁的血流速度的差异就越大;当前帧和上一帧血流速度的差异越大,这种血管中央和接近管壁附近的血流速度差异也越大。对于反向血流也一样,现有技术会输出一篇蓝色血流中央出现一块暗蓝色的血流速度图。尤其是A区域和B区域的边缘,即暗红色区域和红色区域的边缘,或者暗蓝色区域和蓝色区域的边缘,会出现一条明显的线状痕迹。
这些“阴影”和线状痕迹在彩色血流图像中是不允许的,因此,在本领域中需要一种消除或者减弱这种血流速度的“阴影”和线状痕迹的方法和装置。
发明内容
本发明提供一种彩色血流帧相关的方法。该方法包括:速度获取步骤,用于获取当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度;方向判断步骤,用于判断当前帧的输入血流速度的方向是否和上一帧的输出血流速度的方向相反。如果当前帧的输入血流速度的方向和上一帧的输出血流速度的方向相反,则转向混叠判断步骤,该混叠判断步骤判断上一帧的输出血流速度是否发生混叠。如果上一帧的输出血流速度发生混叠,则转向混叠处理步骤,该混叠处理步骤对当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度进行处理以输出当前帧的输出血流速度。
该混叠判断步骤将与上一帧有关的参数和对应的第一门限值进行比较,当与上一帧有关的参数大于对应的第一门限值时,混叠判断步骤确定上一帧的输出血流速度发生混叠,其中,与上一帧有关的参数包括以下任一项或者其任一组合:上一帧的血流速度、上一帧的血流能量、上一帧的血流方差及上一帧的输出血流速度与当前帧的输入血流速度之差的绝对值。
在本发明的一个实施例中,该混叠判断步骤将上一帧的血流能量和能量门限值进行比较并且将上一帧的输出血流速度与当前帧的输入血流速度之差的绝对值和速度差门限值进行比较。如果上一帧的血流能量大于能量门限值并且上一帧的输出血流速度与当前帧的输入血流速度之差的绝对值大于速度差门限值,则混叠判断步骤确定上一帧的输出血流速度发生混叠,其中,能量门限值与检测的人体部位和壁滤波器的截止频率有关,速度差门限值与检测的人体部位、帧率和检测时的血流速度档位有关。
该混叠处理步骤包括以下步骤:速度搬移步骤,用于将上一帧的输出血流速度搬移到另一位置;以及帧相关步骤,用于将搬移后的上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度进行帧相关,得到当前帧的输出血流速度。
在本发明的一个实施例中,另一位置是不受脉冲重复频率限制的不混叠位置。
优选地,该混叠处理步骤还包括以下步骤:防溢出步骤,用于在当前帧的输出血流速度大于第二门限值时,使当前帧的输出血流速度等于第二门限值。
可选地,速度搬移步骤根据上一帧的输出血流速度的符号来确定正向搬移或者反向搬移。
在本发明的一个实施例中,帧相关步骤根据下式得到当前帧的输出血流速度:
Vout(n)=sign(Vin(n))*[α*|V′out(n-1)|+(1-α)*|Vin(n)|],
其中,Vout(n)是当前帧的输出血流速度,sign(·)表示求括号内变量的符号,α是帧相关系数,|·|表示求绝对值,V′out(n-1)表示搬移后的上一帧的血流速度,Vin(n)表示当前帧的输入血流速度,其中,V′out(n-1)=|Vout(n-1)|-θ,θ是搬移量。
本发明还提供一种彩色血流帧相关的装置。该装置包括:速度获取模块,用于获取当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度;方向判断模块,用于判断当前帧的输入血流速度的方向是否和上一帧的输出血流速度的方向相反;混叠判断模块,用于在当前帧的输入血流速度的方向和上一帧的输出血流速度的方向相反时,判断上一帧的输出血流速度是否发生混叠;以及混叠处理模块,用于当上一帧的输出血流速度发生混叠时,对当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度进行处理以输出当前帧的输出血流速度。
该混叠处理模块包括以下模块:速度搬移模块,用于将上一帧的输出血流速度搬移到另一位置;以及帧相关模块,用于将搬移后的上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度进行帧相关,得到当前帧的输出血流速度。
优选地,该混叠处理模块还包括以下模块:防溢出模块,用于在当前帧的输出血流速度大于门限值时,使当前帧的输出血流速度等于门限值。
已知现有技术描述的方案II在相邻两帧血流的速度方向相反时,彩色速度帧相关处理后直接输出当前帧的输入血流速度。因为参与彩色帧相关的上一帧血流速度在一些空间分布点上发生混叠,而在一些空间分布点未发生混叠,这样就会造成彩色速度帧相关处理后在当前帧输出的血流速度中存在片状“阴影”。而本发明描述的彩色帧相关技术方案,能够依据上一帧的血流能量以及上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度的差值来判断上一帧的输出血流速度是否发生混叠,并且如果根据判断结果确定上一帧的输出血流速度发生混叠,则对上一帧的输出血流速度进行搬移,搬移后的上一帧的输出血流速度参与帧相关。这样,能够消除和改善现有彩色速度帧相关处理技术方案因为上一帧速度混叠而造成的当前输出帧血流速度的“阴影”,从而使经过血流帧相关后的速度图像看起来速度层次分布更加自然、合理、图像显示更加平滑。
附图说明
通过结合以下附图,并且参考以下对具体实施方式的详细说明,可以对本发明有更透彻的理解:
图1为彩色超声成像的原理性框图;
图2示出常用的彩阶指示条的一种示意格式;
图3是示出相连两帧的血流图,其中图3a是前一帧的血流图,图3b是后一帧的血流图;
图4示出在图3所示的连续两帧扫描时刻的血流速度变化曲线,其中图4a示出A区域血流速度随时间变化的曲线,图4b示出B区域血流速度随时间变化的曲线;
图5示出现有彩色帧相关技术输出的当前帧的血流速度,其中图5a示出A区域血流速度随时间变化的曲线,图5b示出B区域血流速度随时间变化的曲线图;
图6是示出现有彩色帧相关技术输出的彩色血流速度图;
图7是示出根据本发明的彩色血流帧相关的方法的流程图;
图8示出对于混叠的速度进行搬移及输出的速度指示,其中图8a示出A区域血流速度随时间变化的曲线,图8b示出B区域血流速度随时间变化的曲线;
图9是经过本发明速度帧相关处理方案输出的血流速度图;以及
图10是示出根据本发明的彩色血流帧相关的装置的框图。
具体实施方式
在本发明中,提供了一种彩色血流帧相关的方法。现在参照图7所示的根据本发明的彩色血流帧相关的方法的流程图,对本发明进行详细描述。
在步骤701中,获取当前帧的输入血流速度Vin(n)和上一帧的输出血流速度Vout(n-1)。在步骤702中,判断当前帧的输入血流速度Vin(n)的方向是否和上一帧的输出血流速度Vout(n-1)的方向相反,如果方向相同,则转向步骤703,否则转向步骤704。
在步骤703中,将当前帧的输入血流速度Vin(n)和上一帧的输出血流速度Vout(n-1)进行比较。优选的是,将当前帧的输入血流速度的绝对值|Vin(n)|和上一帧的输出血流速度的绝对值|Vout(n-1)|进行比较。如果当前帧的输入血流速度的绝对值|Vin(n)|大于上一帧的输出血流速度的绝对值|Vout(n-1)|,则转向步骤705。在步骤705,输出当前帧的输入血流速度Vin(n)作为当前帧的输出血流速度Vout(n)。否则,转向步骤706,对当前帧的输入血流速度Vin(n)和上一帧的输出血流速度Vout(n-1)进行帧相关,即Vout(n)=α*Vout(n-1)+(1-α)*Vin(n),其中,α是帧相关系数。
显然,上述处理流程是当连续两帧的速度方向没有发生反向时的帧相关处理模式。如果当前帧的输入血流速度值高于上一帧的输出血流速度值,则直接输出当前的血流速度值,这样能够让血流速度变快的时候,迅速在屏幕上显示,从而增加血流速度图像的脉动性。如果当前计算的血流速度比上一帧输出的血流速度值小,则当前帧的输出血流速度就是上一帧输出速度和当前计算的帧速度的帧间平均速度,这样能够因为帧平均的累积效果而提高血流检测的灵敏度。
在步骤704中,判断上一帧的输出血流速度是否发生混叠。在本发明的一个实施例中,对于速度是否发生混叠的判断主要依赖两个条件。一个条件是上一帧的血流速度在空间中的每一个点对应的血流能量。对于速度混叠的血流空间点,其对应的血流能量是整个心动周期中血流能量最大时刻的能量。如果该空间点的血流能量足够大,则该点的速度发生混叠的可能性就大。另一个条件是上一帧的血流速度和当前帧的血流速度的差。在一定的速度测量档位下,此速度差值越大,上一帧的血流速度产生混叠的可能性就越大。因此,步骤704通过执行以下比较来实现:将上一帧的血流能量Wout(n-1)和能量门限值Vthr进行比较并且将上一帧的输出血流速度与当前帧的输入血流速度之差的绝对值|Vout(n-1)-Vin(n)|和速度差门限值Vthr进行比较。如果上一帧的血流能量Wout(n-1)大于能量门限值Vthr并且上一帧的输出血流速度与当前帧的输入血流速度之差的绝对值|Vout(n-1)-Vin(n)|大于速度差门限值Vthr时,则确定上一帧的输出血流速度发生混叠并且转到步骤707,否则,确定上一帧的输出血流速度未发生混叠并且转到步骤705,下面将对这些步骤进行详细描述。本领域技术人员易于理解,对于上一帧的输出血流速度是否发生混叠的判断,判据还可以仅是血流的速度,或者仅是血流的能量,或者仅是血流的方差,或者是上述3个参数中的任意两个或者三个的组合。
在步骤707中,对上一帧的输出血流速度进行抗混叠搬移,即将上一帧的输出血流速度Vout(n-1)搬移到另一位置,该位置不受脉冲重复频率的限制。在本发明的一个实施例中,如图8a所示,速度搬移是按照血流速度的绝对值进行搬移的,因此,速度搬移可用下式表示:
V′out(n-1)=|Vout(n-1)|-θ,
其中,θ是搬移量。在本发明的一个实施例中,θ为256。值得注意的是,根据上一帧的输出血流速度的符号来确定正向搬移或者反向搬移。在步骤707后,执行步骤708。在步骤708中,对于搬移后的上一帧的输出血流速度V′out(n-1)的绝对值和当前帧的输入血流速度Vin(n)的绝对值进行帧间平均处理。帧间平均处理的结果送给了一个中间结果变量Vtemp
当帧相关系数α较大并且在当前帧的输入血流速度Vin(n)较大时,帧间平均的中间结果变量Vtemp可能大于某一门限值。如果此时输出该中间结果变量Vtemp作为当前帧的输出血流速度,则出现溢出。因此,在本发明的一个实施例中,优选还包括溢出判断步骤709。在步骤709中,将帧间平均的中间结果变量Vtemp和某一门限值进行比较。在本发明的一个实施例中,该门限值等于127。如果中间结果变量Vtemp大于该门限值,则转到步骤710,对中间结果变量Vtemp进行防溢出处理,即让中间结果变量Vtemp等于该门限值,输出该门限值作为当前帧的输出血流速度值。否则,转到步骤711,输出中间结果变量Vtemp作为当前帧的输出血流速度值。值得注意的是,当前帧的输出血流速度的方向和当前帧的输入血流速度的方向应保持一致,这通过将当前帧的输出血流速度值与当前帧的输入血流速度的符号值相乘来实现。
如上所述,如果判断出上一帧的输出血流能量值不是很大,或者上一帧的输出血流速度和当前帧的输入血流速度的差不满足对应速度档位下的条件,则上一帧的输出血流速度未发生混叠。这时,执行步骤705。在步骤705中,输出当前帧的输入血流速度Vin(n)作为当前帧的输出血流速度。这种情况在肝静脉、股主动脉的情况下非常常见。对于肝静脉,在一个心动周期中,大多数的时间血流都在离开肝脏,但是每个心动周期内总有很短的一段时间,肝静脉中会有反流。对于股主动脉,其本身就是正反向血流交替流动。
经过了本发明描述的技术方案的彩色血流帧相关处理,输出的速度如图8所示。对于A区域中发生混叠的速度进行了速度搬移,搬移后的速度值(大于127)参与了血流速度当前帧的速度帧相关处理,帧相关处理后输出的当前帧血流的速度值(图8a的菱形表示位置)就比方案II描述的现有技术的处理流程计算的当前帧的血流速度(图5a菱形表示的位置)要更合理。对于B区域的速度帧相关,因为血流速度方向未发生变化,所以,图8b所示的当前帧输出速度和图5b所示的当前帧输出速度值一致。
图9是经过本发明描述的彩色血流速度帧相关处理技术方案处理后的速度输出。因为A区域的上一帧的输出血流速度被判断为发生混叠、被搬移到应该的位置、并且参与了帧相关处理,所以A区域的当前帧对应的血流速度在帧相关后,不再是暗红色,而是红色,并且比B区域的血流速度要大一些,和临床检测的特征一致,从而消除了现有的帧相关技术处理导致的速度“阴影”,并且消除了A区域的暗红色区域和B区域的红色区域之间的线状痕迹,使血流速度看上去更自然,血流速度的空间分布更合理。
现在参照图10所示的根据本发明的彩色血流帧相关的装置的框图,对本发明进行详细说明。
在图10中,根据本发明的彩色血流帧相关的装置包括速度获取模块、方向判断模块、混叠判断模块和混叠处理模块。混叠处理模块包括速度搬移模块和帧相关模块。在本发明的一个实施例中,混叠处理模块还包括防溢出模块。以下将对各个模块的操作进行详细说明。
首先,速度获取模块获取当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度。然后,方向判断模块判断当前帧的输入血流速度的方向是否和上一帧的输出血流速度的方向相反。如果相反,则混叠判断模块判断上一帧的输出血流速度是否发生混叠,在上文中已对判断依据进行了描述,这里就不再进一步说明。
如果混叠判断模块确定上一帧的输出血流速度发生混叠,则进入混叠处理模块。在混叠处理模块中,首先,由速度搬移模块将上一帧的输出血流速度搬移到不受脉冲重复频率限制的不混叠位置。和现有技术方案相比,搬移后的上一帧的输出血流速度将参与帧相关模块的帧间速度平均的处理。本领域技术人员易于理解,帧相关模块不仅可以采用一阶递归IIR滤波器来实现,还可以采用一阶FIR滤波器来实现,或者采用多阶IIR或FIR滤波器来实现。如果帧间平均后的速度值超过了PRF/2对应的正确检测的最大允许速度值,那么防溢出模块将帧平均后的速度用该最大允许速度值代替。
如果参与彩色血流帧相关处理的上一帧的血流速度的方向虽然和当前帧的血流速度的方向相反,但并不符合混叠判断模块对于速度混叠的判决条件,那么混叠判断模块将当前帧的输入血流速度输出给系统,从而避免了对人体中确实存在的一个心动周期内的不同时相存在反向血流的误判。
本发明已经应用于商用彩超中,较好地改善了存在速度混叠时彩色血流速度的图像“阴影”问题,使得图像看起来层次更加自然、血流速度分布合理、图像显示更加平滑。
以上通过特定的实施例对本发明进行了详细的描述,但本发明并不限于上述实施例。在不脱离本发明范围的前提下,可以对本发明进行各种修改和变更。本发明的范围由所附权利要求书限定。在本发明的说明书和权利要求书中所用的诸如“第一”和“第二”等词语仅仅是为了便于描述,而不具有任何限制意义。
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Claims (8)

1.一种彩色血流帧相关的方法,所述方法包括:
速度获取步骤,用于获取当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度;
方向判断步骤,用于判断所述当前帧的输入血流速度的方向是否和所述上一帧的输出血流速度的方向相反;
如果所述当前帧的输入血流速度的方向和所述上一帧的输出血流速度的方向相反,则转向混叠判断步骤,所述混叠判断步骤判断所述上一帧的输出血流速度是否发生混叠,
如果所述上一帧的输出血流速度发生混叠,则转向混叠处理步骤,所述混叠处理步骤对所述当前帧的输入血流速度和所述上一帧的输出血流速度进行处理以输出当前帧的输出血流速度,
其中,所述混叠处理步骤包括以下步骤:
速度搬移步骤,用于将所述上一帧的输出血流速度搬移到另一位置,所述另一位置是不受脉冲重复频率限制的不混叠位置;以及
帧相关步骤,用于将搬移后的上一帧的输出血流速度和所述当前帧的输入血流速度进行帧相关,得到当前帧的输出血流速度。
2.如权利要求1所述的彩色血流帧相关的方法,其特征在于,所述混叠判断步骤将与所述上一帧有关的参数和对应的第一门限值进行比较,如果与所述上一帧有关的参数大于对应的第一门限值,则所述混叠判断步骤确定所述上一帧的输出血流速度发生混叠,其中,与所述上一帧有关的参数包括以下任一项或者其任一组合:所述上一帧的血流速度、所述上一帧的血流能量、所述上一帧的血流方差及所述上一帧的输出血流速度与所述当前帧的输入血流速度之差的绝对值。
3.如权利要求2所述的彩色血流帧相关的方法,其特征在于,所述混叠判断步骤将所述上一帧的血流能量和能量门限值进行比较并且将所述上一帧的输出血流速度与所述当前帧的输入血流速度之差的绝对值和速度差门限值进行比较,如果所述上一帧的血流能量大于所述能量门限值并且所述上一帧的输出血流速度与所述当前帧的输入血流速度之差的绝对值大于所述速度差门限值,则所述混叠判断步骤确定所述上一帧的输出血流速度发生混叠,其中,所述能量门限值与检测的人体部位和壁滤波器的截止频率有关,所述速度差门限值与检测的人体部位、帧率和检测时的血流速度档位有关。
4.如权利要求1所述的彩色血流帧相关的方法,其特征在于,所述混叠处理步骤还包括以下步骤:
防溢出步骤,用于当所述当前帧的输出血流速度大于第二门限值时,使所述当前帧的输出血流速度等于第二门限值。
5.如权利要求1-4中任一项所述的彩色血流帧相关的方法,其特征在于,所述速度搬移步骤根据所述上一帧的输出血流速度的符号来确定正向搬移或者反向搬移。
6.如权利要求5所述的彩色血流帧相关的方法,其特征在于,所述帧相关步骤根据下式得到所述当前帧的输出血流速度:
Vout(n)=sign(Vin(n))*[α*|V′out(n-1)|+(1-α)*|Vin(n)|],
其中,Vout(n)是所述当前帧的输出血流速度,sign(·)表示求括号内变量的符号,α是帧相关系数,|·|表示求绝对值,V′out(n-1)表示所述搬移后的上一帧的血流速度,Vin(n)表示所述当前帧的输入血流速度,V′out(n-1)=|Vout(n-1)|-θ,θ是搬移量。
7.一种彩色血流帧相关的装置,所述装置包括:
速度获取模块,用于获取当前帧的输入血流速度和上一帧的输出血流速度;
方向判断模块,用于判断所述当前帧的输入血流速度的方向是否和所述上一帧的输出血流速度的方向相反;
所述装置还包括以下模块:
混叠判断模块,用于当所述当前帧的输入血流速度的方向和所述上一帧的输出血流速度的方向相反时,判断所述上一帧的输出血流速度是否发生混叠;以及
混叠处理模块,用于当所述上一帧的输出血流速度发生混叠时,对所述当前帧的输入血流速度和所述上一帧的输出血流速度进行处理以输出当前帧的输出血流速度,
其中,所述混叠处理模块包括以下模块:
速度搬移模块,用于将所述上一帧的输出血流速度搬移到另一位置,所述另一位置是不受脉冲重复频率限制的不混叠位置;以及
帧相关模块,用于将搬移后的上一帧的输出血流速度和所述当前帧的输入血流速度进行帧相关,得到当前帧的输出血流速度。
8.如权利要求7所述的彩色血流帧相关的装置,其特征在于,所述混叠处理模块还包括以下模块:
防溢出模块,用于当所述当前帧的输出血流速度大于门限值时,使所述当前帧的输出血流速度等于所述门限值。
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