CN101334992B - 一种改善超声图像显示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善超声图像显示的方法，包括步骤：确定屏幕显示图像的缩小比例因子；根据所述缩小比例因子重新计算每个显示象素的极坐标值，得到显示图像数据；将所述显示图像数据输出到屏幕上。由于本发明精确地设置屏幕显示图像的缩小比例因子，并根据缩小比例因子对显示图像数据重新计算后输出到屏幕上，不会丢失任何的显示信息，因此极大地改善了现有超声图像显示的方法。

Description

一种改善超声图像显示的方法

技术领域

本发明涉及超声诊断设备，具体涉及一种改善超声图像显示的方法。

背景技术

超声诊断设备中凸阵探头对应在屏幕上的显示图像是一扇型，凸阵探头回波信号经前端放大滤波，送至图像处理单元后，输出图像数据存储在一个可存储512×512象素的缓存中，图像数据按照极坐标方式存储，扫描变换单元负责将极坐标方式存储的数据转化为以直角坐标表示的图像数据。这一过程中普遍采用的方式是将显示器显示点对应的直角坐标值经过Cordic变换，转化为极坐标值，图像处理单元处理后输出到缓存中，在将存储的数据进行插值计算后，将图像显示在屏幕上。这样就出现来一个问题，如果显示器显示区域和图像处理单元输出缓存大小一致的话，输出缓存里的图像底部数据信息将无法在屏幕上显示出来，这样本来在前端和图像处理部分处理好的信息的底部图像信息就丢失了，因而会严重影响扫查深度这样的重要指标，现有的超声诊断设备图像显示方法亟待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善超声图像显示的方法，克服现有技术的超声图像显示方法中输出缓存里的图像底部数据信息无法在屏幕上显示出来的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种改善超声图像显示的方法，包括步骤：

A1、确定屏幕显示图像的缩小比例因子；

A2、根据所述缩小比例因子重新计算每个显示象素的极坐标值，得到显示图像数据；

A3、将所述显示图像数据输出到屏幕上。

所述的改善超声图像显示的方法，其中所述缩小比例因子的上限值设为：

(SD-(r₀-V₀))/SD，

其中SD是显示区域的高度像素值，r₀是探头斜距像素值，V₀是探头垂距像素值。

所述的改善超声图像显示的方法，其中探头斜距像素值根据下列关系式计算得出：

r₀＝512×(R/L)，

其中r₀是探头斜距像素值，R是探头半径，L是显示距离。

所述的改善超声图像显示的方法，其中显示距离根据下列关系式计算得出：

L＝f×m×l×s，

其中L是显示距离，f是采样周期，m是抽取因子，l是采样长度，s是声速。

所述的改善超声图像显示的方法，其中所述步骤A3包括步骤：确定屏幕显示图像的第二缩小比例因子，根据第二缩小比例因子重新计算每个显示象素的极坐标值。

本发明的有益效果为：由于本发明精确地设置屏幕显示图像的缩小比例因子，并根据缩小比例因子对显示图像数据重新计算后输出到屏幕上，不会丢失任何的显示信息，因此极大地改善了现有超声图像显示的方法。

附图说明

本发明包括如下附图：

图1为本发明需显示的超声图像示意图；

图2为本发明显示数据的象素坐标示意图；

图3为本发明经过两次缩小的屏幕图像示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，如果要A长度部分完全显示出来就需要SD+D的屏幕长度，而屏幕面大小是不能改变的，这样就需要将图片缩小使得图片能在屏幕范围能完全显示出来，因而图片需要缩小的比例因子上限值是：SD/(SD+D)，由于D的值会随着扫描深度的变化而变化，这样在不同扫查深度下需要使用的缩放系数也是不同的。

如图2所示，超声成像系统中的扫描变换是把声束扫描格式的数据变换为标准视频显示格式的数据。不妨先假定超声成像系统使用的探头是凸阵探头。为了定义两种数据格式需借助两个直角坐标系和一个极坐标系：x-y、u-v、r-θ。u-v与r-θ用来定位声束扫描格式的数据，x-y用来定位标准视频显示格式的数据，u-v与r-θ两个坐标系的相对位置是固定的：原点重合，v轴指向θ＝0°。x-y坐标系的原点在u-v坐标系中的位置(u₀，v₀)由凸阵半径r₀和扫查角度θ₀决定：v₀＝r₀cosθ₀，u₀为显示窗口宽度的一半，因此我们说x-y坐标系与u-v坐标系的相对位置是浮动的，使用的探头不同或显示深度与显示模式的变化都会导致x-y坐标系与u-v坐标系相对位置的变化。把显示象素区做成N行M列的网格，标准视频显示需要该网格的M×N个交叉点上的数据，M×N个交叉点的序号定义为：(m，n)m＝0～M-1，n＝0～N-1，序号为(m，n)的交叉点在x-y坐标系中的坐标用(x，y)表示，则：x＝m·Δ，y＝n·Δ，Δ为相邻两显示象素之间的距离。把凸阵扫描区做成J条弧线和I条径线的扇形网格，则凸阵扫描数据是该网格I×J个交叉点处的数据，I×J个交叉点的序号定义为：(i，j)i＝0～I-1，j＝0～J-1，序号为(i，j)的交叉点在r-θ坐标系中的坐标用(θ，r)表示，则：θ＝(i-I/2)·Δθ，r＝r₀+j·Δr＝(j₀+j)·Δr，j₀＝r₀/Δr，Δθ是相邻两扫描线的角间隔，Δr是同一扫描线上相邻两采样点的距离。扫描变换首先是一种坐标的变换，把显示象素在x-y直角坐标系中的坐标(x，y)变换到r-θ极坐标系中去，然后找到与显示象素最邻近的4个声束扫描数据，通过二维的线性插补运算得到显示象素之值。

序号为(m，n)的显示象素在x-y、u-v、r-θ三个坐标系中的坐标分别为：

x＝m·Δ，y＝n·Δ

u＝x+u₀，v＝y+v₀， $u_0=-\frac{M}{2}\mathrm{\Δ},$ v₀＝n₀·Δ， $n_0=\frac{v_0}{\mathrm{\Δ}}$

$u=(m-\frac{M}{2})\·\mathrm{\Δ},$ v＝(n+n₀)·Δ

$\mathrm{\θ}={\mathrm{tg}}^{-1}\frac{u}{v},$   $r=\frac{v}{\cos \mathrm{\θ}}$

$\mathrm{\θ}={\mathrm{tg}}^{-1}\left(\frac{m-M/2}{n+n_0}\right),$     $r=\frac{(n+n_0)\·\mathrm{\Δ}}{\cos \left[{\mathrm{tg}}^{-1}\left(\frac{m-M/2}{n+n_0}\right)\right]}$

而缩小比例M＝(SD-D)/SD＝(SD-(r₀-V₀))/SD，

其中SD是显示区域的高度像素值，r₀是探头斜距像素值，V₀是探头垂距像素值。

探头斜距像素值根据下列关系式计算得出：

r₀＝512×(R/L)，

其中r₀是探头斜距像素值，R是探头半径，L是显示距离。

而V₀＝r₀cOSθ₀，

显示距离根据下列关系式计算得出：

L＝f×m×l×s，

其中L是显示距离，f是采样周期，m是抽取因子，l是采样长度，s是声速。

例如：对于探头半径R＝50mm，夹角为2*θ₀＝73°，根据上面述公式可推导出如表1所示的缩小比例：

 

图像深度(CM)	r<sub>0</sub>像素	V<sub>0</sub>像素	超出屏幕像素(D)	缩小比例
					4	801	644	157	0.7347
5	601	483	118	0.8010
					6	481	386	94	0.8408
7	400	322	79	0.8673
					9	343	276	67	0.8863
10	300	241	59	0.9005
					11	267	215	52	0.9116
12	240	193	47	0.9204
					14	218	176	43	0.9276
15	200	161	39	0.9337
					16	185	149	36	0.9388
17	172	138	34	0.9431
					18	160	129	31	0.9469

 

20	150	121	29	0.9502
					21	141	114	28	0.9532
22	133	107	26	0.9558
					23	126	102	25	0.9581

表1

根据得到的缩小比例重新计算每个象素的极坐标值，新坐标值r1＝缩小比例M*r，其中r是原象素的极坐标中的值，而原极坐标中的角度值不需重新计算。

如图3所示，经过重新计算的显示图像数据输出到屏幕上，第一幅图经过缩小比例的调整得到第二幅图，再次通过一个固定缩小比例(例如0.8863)的缩小后得到了第三幅图。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (4)

1.一种改善超声图像显示的方法，其特征在于：包括步骤：

A1、确定屏幕显示图像的缩小比例因子，所述缩小比例因子的上限值为：

(SD-(r₀-V₀))/SD，

其中SD是显示区域的高度像素值，r₀是探头斜距像素值，V₀是探头垂距像素值；

A2、根据所述缩小比例因子重新计算每个显示象素的极坐标值，得到显示图像数据；

A3、将所述显示图像数据输出到屏幕上。

2.根据权利要求1所述的改善超声图像显示的方法，其特征在于：探头斜距像素值根据下列关系式计算得出：

r₀＝512×(R/L)，

其中r₀是探头斜距像素值，R是探头半径，L是显示距离。

3.根据权利要求2所述的改善超声图像显示的方法，其特征在于：显示距离根据下列关系式计算得出：

L＝f×m×l×s，

其中L是显示距离，f是采样周期，m是抽取因子，l是采样长度，s是声速。

4.根据权利要求1至3任一所述的改善超声图像显示的方法，其特征在于：所述步骤A3包括步骤：确定屏幕显示图像的第二缩小比例因子，根据第二缩小比例因子重新计算每个显示象素的极坐标值。

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