CN111265250B - 超声弹性成像方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种超声弹性成像方法及装置。本发明实施例通过获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,根据第一射频信号和第二射频信号,确定引导位移矩阵,针对引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差,根据相位差、引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,根据引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到目标生物组织对应的应变弹性图像,计算当前点的位移量时需要使用上一次结果的位移值结合导向位移矩阵的引导值互相校正作为计算当前点位移量的先验值,使得计算的结果更加精确,因此提高了应变弹性图像的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及医学成像技术领域,尤其涉及一种超声弹性成像方法及装置。
背景技术
生物组织的弹性或者硬度,在很大程度上依赖于组织的分子构成以及这些分子构成块在微观、宏观上的组织形式。在生物组织中,不同的解剖结构之间存在着弹性差异,正常组织间存在的弹性差异较小,而某些正常组织与病理性组织之间则存在较大的弹性差异,因此生物组织的弹性模量变化通常与组织的病理现象有关,生物组织的这种弹性信息对于疾病的诊断过程具有重要的参考价值。
超声弹性成像技术是一种获取生物组织的应变弹性图像的技术。相关技术中,利用生物组织的超声射频信号的相位域信息,建立信号的复数模型,通过计算信号的复数互相关函数得到相位差,根据相位差计算出超声射频信号的位移场分布图,进而获得生物组织的应变弹性图像。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明提供了一种超声弹性成像方法及装置,提高应变弹性图像的准确性。
根据本发明实施例的第一方面,提供一种超声弹性成像方法,包括:
获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述目标生物组织被压缩后的射频信号;
根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种超声弹性成像装置,包括:
信号获取模块,用于获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述生物组织被压缩后的射频信号;
引导位移确定模块,用于根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
相位差获取模块,用于针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
位移确定模块,用于根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
图像生成模块,用于根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明实施例,通过获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,根据第一射频信号和第二射频信号,确定引导位移矩阵,针对引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差,根据相位差、引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,根据引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到目标生物组织对应的应变弹性图像,计算当前点的位移量时需要使用上一次结果的位移值结合导向位移矩阵的引导值互相校正作为计算当前点位移量的先验值,使得计算的结果更加精确,因此提高了应变弹性图像的准确性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本说明书的实施例,并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1是本发明实施例提供的超声弹性成像方法的流程示例图。
图2是射频信号的示意图。
图3是射频信号中的一条射频信号的示意图。
图4是导向位移向量曲线图。
图5是卡尔曼滤波后的导向位移曲线图。
图6是位移分布图像的示例图。
图7A是图6中黑线处的数据曲线图。
图7B是与图6的位移分布图像对应的应变弹性图像。
图8是本发明实施例提供的超声弹性成像装置的功能方块图。
图9是本发明实施例提供的电子设备的一个硬件结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定本发明实施例的目的,而非旨在限制本发明实施例。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本发明实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
超声弹性成像技术已经成为医学超声成像的一个研究热点,广泛应用于乳房、前列腺、甲状腺等小器官成像。
超声弹性成像的基本原理是:对生物组织施加一个内部或者外部的动态或静态/准静态的激励,在弹性力学、生物力学等物理规律作用下,生物组织将产生一个响应,例如位移、应变、速度等,且该响应的分布有一定的差异。简单来说,弹性模量较大(即较硬的组织)应变较小,或者振动的幅度较小或速度较大。利用超声成像可以估计出生物组织内部的相应情况,从而反映组织内部的弹性模量等力学属性的差异。组织被压缩时,组织内会产生一个沿压缩方向的应变,如果组织内部的弹性模量分布不均匀,组织内的应变分布也会有所差异。
在超声弹性成像中,显示相对轴向应变的图像,该图像与组织刚度差异相关联,轴向应变的估计要求在超声探头的(多个)换能器元件和解剖部位之间的以相对轴向运动形式的一些轴向压缩(或解压)。通过超声探头的重量或施加的物理压力或心跳、呼吸的内部运动能够提供这样的压缩。
下面通过实施例对超声弹性成像方法进行详细说明。
图1是本发明实施例提供的超声弹性成像方法的流程示例图。如图1所示,本实施例中,超声弹性成像方法可以包括:
S101,获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述目标生物组织被压缩后的射频信号。.
S102,根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵。
S103,针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差。
S104,根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线。
S105,根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像。
步骤S101中,第一射频信号是在对生物组织施加静态或准静态激励前的射频信号,第二射频信号是是在对生物组织施加静态或准静态激励后的射频信号。
每一帧射频信号由多条射频信号组成,如图2所示。图2是射频信号的示意图。图2中,一帧射频信号包括n条射频信号l(1)……l(n),n为自然数。其中,每一条射频信号包括多个采样点。
需要说明的是,第一射频信号和第二射频信号不是原始射频信号,而是采集的原始射频信号经过带通滤波后得到的射频信号。带通滤波可以将原始射频信号中的低频信号和高频信号滤除,得到所需射频频段的信号。
本实施例中,可以采用SAD(Sum of Absolute Differences,差的绝对值之和)算法或者协方差矩阵相关系数计算引导位移矩阵中的各个引导位移值。
在一个示例性的实现过程中,步骤S102可以包括:
采用向量内积运算确定引导位移矩阵。
采用向量内积运算计算引导位移矩阵,结果更加准确可靠,能够提高应变弹性图像的准确性。
在一个示例性的实现过程中,采用向量内积运算确定引导位移矩阵,可以包括:
针对所述第一射频信号中的每一目标点,获取所述目标点在所述第一射频信号中对应的第一信号;
在所述第二射频信号的与所述目标点对应的目标搜索范围内获取多个第二信号,所述第二信号与所述第一信号的长度相等;
对于每个第二信号,采用向量内积运算确定该第二信号与所述第一信号的相关系数;
在所述多个第二信号对应的多个相关系数中,查找出最大相关系数;
获取所述第一信号与所述最大相关系数对应的第二信号之间的位移,作为所述目标点对应的目标引导位移。
本实施例中,目标点是指第一射频信号中与引导位移矩阵中的点对应的像素点。图3是射频信号中的一条射频信号的示意图。如图3所示,l(i)是图2所示的射频信号中的一条射频信号。图3中,pixel表示射频信号l(i)中的一个目标点。射频信号l(i)的总点数为m,m为自然数。
请参考图3,目标点在第一射频信号中对应的第一信号是以目标点为中心点、长度为win的一段数据。
请参考图3,目标点对应的目标搜索范围是第二射频信号中以与目标点对应的点(该点在第二射频信号中的位置与目标点在第一射频信号中的位置相同)为中心点、长度为range(range>win)的一段数据。
在一个示例中,射频信号中的所有点都是目标点。此时,射频信号的首尾部分将出现部分误差数据。例如,如图3所示,当win等于5时,射频信号l(i)中的第一点、第二点、倒数第一点和倒数第二点均为误差数据。
在一个示例中,并非将射频信号中的所有点都作为目标点,而是将射频信号中对应一个完整第一信号的点作为目标点。例如,如图3所示,当win等于5时,将射频信号l(i)中的第一点、第二点、倒数第一点和倒数第二点排除,其余点作为目标点。本实施例通过舍弃射频信号中首尾的误差数据,能够提高引导位移矩阵的计算精度,从而有助于提高结果的准确性。舍弃掉首尾误差数据计算后的引导位移矩阵长度为m-(range-1)。
下面通过一个示例说明如何采用向量内积运算确定引导位移矩阵。
请参见图3,将射频信号l(i)作为第一射频信号,将射频信号l′(i)作为第二射频信号。对于射频信号l(i)中的点pixel,取以pixel为中心点、长度为win的一段数据作为第一信号在射频信号l′(i)中以与点pixel的点为中心点、长度为range的数据范围中依次找出长度为win(win<range)的第二信号/>根据如下的公式(1)计算/>和/>的相关系数。
shift(n)=max(abs(corr))n∈[1,m] (2)
在其他实施例中,第一信号可以包括以所述目标点所在信号线为中心信号线的连续奇数条信号线上长度为设定长度、且以所述目标点或所述目标点的对应点为中心点的信号。
例如,请参见图2和图3,将图2中l(i-1)、l(i)、和l(i+1)这三条射频信号中与图3中点pixel对应的信号相对应的信号,即l(i)上以pixel为中心点且长度为win的一段数据、l(i-1)上以与pixel的对应点为中心点且长度为win的一段数据以及l(i+1)上以与pixel的对应点为中心点且长度为win的一段数据这三段数据组成的信号作为第一信号。
需要说明的是,连续奇数条信号线的数量不限于上述举例中的3条,还可以是5条或其他奇数条数,本实施例对此不作限制。
当第一信号可以包括以所述目标点所在信号线为中心信号线的连续奇数条信号线上长度为设定长度、且以所述目标点或所述目标点的对应点为中心点的信号此时,最终得到的导向位移矩阵尺寸为((n-lines)/2)*(m-(range-1)),其中n代表射频信号的总线数,lines代表共同计算导向位移的线数,通常取3或5。
在一个示例性的实现过程中,在步骤S102的根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵之后,还可以包括:
对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:根据所述相位差、所述校正后引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值。
本实施例能够减小信号和计算误差对于计算结果的影响,提高应变弹性图像的图像质量。
在一个示例性的实现过程中,对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵,可以包括:
对所述引导位移矩阵进行卡尔曼(kalman)滤波,以滤波后的引导位移矩阵作为校正后引导位移矩阵。
举例说明。按照前述的公式(1)和公式(2)计算得到导向位移矩阵后,该导向位移矩阵的导向位移向量形成的曲线图如图4所示。图4是导向位移向量曲线图。
图4中,横坐标代表一条回波信号线(即一条射频信号)数据包含的采样点数,纵坐标代表导向位移。从图4可以看出,受到信号和计算误差的影响,最后计算的导向位移震荡很严重,如果直接使用该数据进行处理,最后计算得到的应变图像质量很差。
因此,需要对引导位移进行校正处理。当采用前述实施例的kalman滤波对图4对应的导向位移数据进行校正后,得到图5所示的导向位移曲线图。
图5是卡尔曼滤波后的导向位移曲线图。如图5所示,经Kalman滤波校正后的导向位移变得更加平滑。
在一个示例性的实现过程中,步骤S104中,根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:
获取所述引导位移矩阵中该点的对应的引导位移与所述上一点的引导位移的差值;
基于所述差值确定权重系数;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移和所述权重系数,获得该点对应的位移值。
本实施例中,在计算当前点的位移值时,使用当前点的上一点的位移值与当前点的引导位移互相校正作为计算当前点位移值的先验值,使得计算的结果更加精确。
并且,本实施例基于位移引导可以减小搜索窗的尺寸,进而减小计算量,节省计算时间,同时也能够提高病变组织的边缘细节,避免因搜索窗尺寸很大导致计算的应变弹性图像整体会过于平滑,缺少边缘细节特性。
在一个示例性的实现过程中,基于所述差值确定权重系数,可以包括:
若所述差值小于预设值,设置权重系数等于第一值;
若所述差值大于或等于所述预设值,设置权重系数等于第二值,所述第二值小于所述第一值。
以图3中的射频信号l(i)和l′(i)为例,对确定位移值的过程进行举例说明。
如公式(4)和公式(5)所示,分别对射频信号l(i)和l′(i)作希尔伯特(Hilbert)变换得到复数矩阵,即:
Hl(i)=Hilbert(l(i)) (4)
Hl′(i)=Hilbert(l′(i)) (5)
再根据如下的公式(6)对Hl′(i)取共轭得到conjHl′(i)。
conjHl′(i)=conj(Hl′(i)) (6)
根据如下的公式(7)计算受压前后相邻两个数据点的绝对位移量差值S。
S(i)=(shifti-shifti-1)2 (7)
根据如下的公式(8)确定权重系数的值。
ε的值可以根据具体应用场景来确定。本示例中,将ε设置为1仅为一个示例,而并非对ε的值进行限制。
例如,假设在一个示例中,受压前后相邻两个数据点的绝对位移量差值S是一个小于1的值,如果实际计算得到的值大于1就可以认定该值误差较大,此时可以将权重的值设置低一些。如图5中,200-800范围内的值是可参考的,这部分数据的权重w设置的要高一些,0-200的值跳跃性大误差较高,这部分数据的权重w设置要小一些。
根据如下的公式(9)计算位移值。
当i=1时,D1=0,引导先验值nprior等于shift(1)/2,φ1的表达式如下:φ
φ1=phase(sum(Hl(i:i+win).*conjHl′(nprior+i:nprior+i+win)))
当i>1时,引导先验值nprior等于((1-w)*Di-1+shift(i))/2,φi的表达式如下:
φi=phase(sum(Hl(i:i+win).*conjHl′(nprior+i:nprior+i+win)))
其中,“.*”是MATLAB的特殊运算符号,代表两个相同尺寸大小的矩阵数据对应相乘。
对一帧射频信号中的每一条射频信号都做同样的处理,最后得到一幅完整的位移分布图像。位移分布图像的示例图如图6所示。
对图6所示的位移分布图像沿着深度方向进行求导得到的应变弹性图像如图7B所示。图7A是图6中黑线处的数据曲线图,图7B是与图6的位移分布图像对应的应变弹性图像。
本发明实施例提供的超声弹性成像方法,通过获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,根据第一射频信号和第二射频信号,确定引导位移矩阵,针对引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差,根据相位差、引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,根据引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到目标生物组织对应的应变弹性图像,计算当前点的位移量时需要使用上一次结果的位移值结合导向位移矩阵的引导值互相校正作为计算当前点位移量的先验值,使得计算的结果更加精确,因此提高了应变弹性图像的准确性。
基于上述的方法实施例,本发明实施例还提供了相应的装置、设备及存储介质实施例。
图8是本发明实施例提供的超声弹性成像装置的功能方块图。如图8所示,本实施例中,超声弹性成像装置可以包括:
信号获取模块810,用于获取生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述生物组织被压缩后的射频信号;
引导位移确定模块820,用于根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
相位差获取模块830,用于针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
位移确定模块840,用于根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
图像生成模块850,用于根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述生物组织对应的应变弹性图像。
在一个示例性的实现过程中,所述装置还可以包括:
校正模块,用于对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵;
位移确定模块840具体用于:根据所述相位差、所述校正后引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值。
在一个示例性的实现过程中,对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵,包括:
对所述引导位移矩阵进行卡尔曼滤波,以滤波后的引导位移矩阵作为校正后引导位移矩阵。
在一个示例性的实现过程中,引导位移确定模块820可以具体用于:
采用向量内积运算确定引导位移矩阵。
在一个示例性的实现过程中,采用向量内积运算确定引导位移矩阵,可以包括:
针对所述第一射频信号中的每一目标点,获取所述目标点在所述第一射频信号中对应的第一信号,目标点为所述第一射频信号中与引导位移矩阵中的点对应的像素点;
在所述第二射频信号的与所述目标点对应的目标搜索范围内获取多个第二信号,所述第二信号与所述第一信号的长度相等;
对于每个第二信号,采用向量内积运算确定该第二信号与所述第一信号的相关系数;
在所述多个第二信号对应的多个相关系数中,查找出最大相关系数;
获取所述第一信号与所述最大相关系数对应的第二信号之间的位移,作为所述目标点对应的目标引导位移。
在一个示例性的实现过程中,所述第一信号包括所述目标点所在信号线上长度为设定长度、且以所述目标点为中心点的信号。
在一个示例性的实现过程中,所述第一信号包括以所述目标点所在信号线为中心信号线的连续奇数条信号线上长度为设定长度、且以所述目标点或所述目标点的对应点为中心点的信号。
在一个示例性的实现过程中,位移确定模块840可以具体用于:
获取所述引导位移矩阵中该点的对应的引导位移与所述上一点的引导位移的差值;
基于所述差值确定权重系数;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移和所述权重系数,获得该点对应的位移值。
在一个示例性的实现过程中,基于所述差值确定权重系数,可以包括:
若所述差值小于预设值,设置权重系数等于第一值;
若所述差值大于或等于所述预设值,设置权重系数等于第二值,所述第二值小于所述第一值。
本发明实施例还提供了一种电子设备。图9是本发明实施例提供的电子设备的一个硬件结构图。如图9所示,电子设备包括:内部总线901,以及通过内部总线连接的存储器902,处理器903和外部接口904;
所述存储器902,用于存储超声弹性成像逻辑对应的机器可读指令;
所述处理器903,用于读取存储器902上的机器可读指令,并执行所述指令以实现如下操作:
获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述目标生物组织被压缩后的射频信号;
根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像。
在一个示例性的实现过程中,根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵之后,还包括:
对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:根据所述相位差、所述校正后引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值。
在一个示例性的实现过程中,对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵,包括:
对所述引导位移矩阵进行卡尔曼滤波,以滤波后的引导位移矩阵作为校正后引导位移矩阵。
在一个示例性的实现过程中,据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵,包括:
采用向量内积运算确定引导位移矩阵。
在一个示例性的实现过程中,采用向量内积运算确定引导位移矩阵,包括:
针对所述第一射频信号中的每一目标点,获取所述目标点在所述第一射频信号中对应的第一信号,目标点为所述第一射频信号中与引导位移矩阵中的点对应的像素点;
在所述第二射频信号的与所述目标点对应的目标搜索范围内获取多个第二信号,所述第二信号与所述第一信号的长度相等;
对于每个第二信号,采用向量内积运算确定该第二信号与所述第一信号的相关系数;
在所述多个第二信号对应的多个相关系数中,查找出最大相关系数;
获取所述第一信号与所述最大相关系数对应的第二信号之间的位移,作为所述目标点对应的目标引导位移。
在一个示例性的实现过程中,所述第一信号包括所述目标点所在信号线上长度为设定长度、且以所述目标点为中心点的信号。
在一个示例性的实现过程中,所述第一信号包括以所述目标点所在信号线为中心信号线的连续奇数条信号线上长度为设定长度、且以所述目标点或所述目标点的对应点为中心点的信号。
在一个示例性的实现过程中,根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:
获取所述引导位移矩阵中该点的对应的引导位移与所述上一点的引导位移的差值;
基于所述差值确定权重系数;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移和所述权重系数,获得该点对应的位移值。
在一个示例性的实现过程中,基于所述差值确定权重系数,包括:
若所述差值小于预设值,设置权重系数等于第一值;
若所述差值大于或等于所述预设值,设置权重系数等于第二值,所述第二值小于所述第一值。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,所述程序被处理器执行时实现如下操作:
获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述目标生物组织被压缩后的射频信号;
根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像。
在一个示例性的实现过程中,根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵之后,还包括:
对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:根据所述相位差、所述校正后引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值。
在一个示例性的实现过程中,对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵,包括:
对所述引导位移矩阵进行卡尔曼滤波,以滤波后的引导位移矩阵作为校正后引导位移矩阵。
在一个示例性的实现过程中,据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵,包括:
采用向量内积运算确定引导位移矩阵。
在一个示例性的实现过程中,采用向量内积运算确定引导位移矩阵,包括:
针对所述第一射频信号中的每一目标点,获取所述目标点在所述第一射频信号中对应的第一信号,目标点为所述第一射频信号中与引导位移矩阵中的点对应的像素点;
在所述第二射频信号的与所述目标点对应的目标搜索范围内获取多个第二信号,所述第二信号与所述第一信号的长度相等;
对于每个第二信号,采用向量内积运算确定该第二信号与所述第一信号的相关系数;
在所述多个第二信号对应的多个相关系数中,查找出最大相关系数;
获取所述第一信号与所述最大相关系数对应的第二信号之间的位移,作为所述目标点对应的目标引导位移。
在一个示例性的实现过程中,所述第一信号包括所述目标点所在信号线上长度为设定长度、且以所述目标点为中心点的信号。
在一个示例性的实现过程中,所述第一信号包括以所述目标点所在信号线为中心信号线的连续奇数条信号线上长度为设定长度、且以所述目标点或所述目标点的对应点为中心点的信号。
在一个示例性的实现过程中,根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:
获取所述引导位移矩阵中该点的对应的引导位移与所述上一点的引导位移的差值;
基于所述差值确定权重系数;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移和所述权重系数,获得该点对应的位移值。
在一个示例性的实现过程中,基于所述差值确定权重系数,包括:
若所述差值小于预设值,设置权重系数等于第一值;
若所述差值大于或等于所述预设值,设置权重系数等于第二值,所述第二值小于所述第一值。
对于装置和设备实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说明书方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后,将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已,并不用以限制本说明书,凡在本说明书的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种超声弹性成像方法,其特征在于,包括:
获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述目标生物组织被压缩后的射频信号;
根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:
获取所述引导位移矩阵中该点的对应的引导位移与所述上一点的引导位移的差值;
基于所述差值确定权重系数;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值和所述权重系数,获得该点对应的位移值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵之后,还包括:
对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:根据所述相位差、所述校正后引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述引导位移矩阵进行校正,得到校正后引导位移矩阵,包括:
对所述引导位移矩阵进行卡尔曼滤波,以滤波后的引导位移矩阵作为校正后引导位移矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵,包括:
采用向量内积运算确定引导位移矩阵。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,采用向量内积运算确定引导位移矩阵,包括:
针对所述第一射频信号中的每一目标点,获取所述目标点在所述第一射频信号中对应的第一信号,目标点为所述第一射频信号中与引导位移矩阵中的点对应的像素点;
在所述第二射频信号的与所述目标点对应的目标搜索范围内获取多个第二信号,所述第二信号与所述第一信号的长度相等;
对于每个第二信号,采用向量内积运算确定该第二信号与所述第一信号的相关系数;
在所述多个第二信号对应的多个相关系数中,查找出最大相关系数;
获取所述第一信号与所述最大相关系数对应的第二信号之间的位移,作为所述目标点对应的目标引导位移。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一信号包括所述目标点所在信号线上长度为设定长度、且以所述目标点为中心点的信号。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一信号包括以所述目标点所在信号线为中心信号线的连续奇数条信号线上长度为设定长度、且以所述目标点或所述目标点的对应点为中心点的信号。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述差值确定权重系数,包括:
若所述差值小于预设值,设置权重系数等于第一值;
若所述差值大于或等于所述预设值,设置权重系数等于第二值,所述第二值小于所述第一值。
9.一种超声弹性成像装置,其特征在于,包括:
信号获取模块,用于获取目标生物组织的连续两帧超声射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第一射频信号为所述目标生物组织被压缩前的射频信号,所述连续两帧超声射频信号中的第二射频信号为所述生物组织被压缩后的射频信号;
引导位移确定模块,用于根据所述第一射频信号和所述第二射频信号,确定引导位移矩阵;
相位差获取模块,用于针对所述引导位移矩阵中的每一点,获取该点对应的相位差;
位移确定模块,用于根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值;所述上一点与该点属于同一射频信号线;
图像生成模块,用于根据所述引导位移矩阵中的所有点的位移值构成的位移分布图像,得到所述目标生物组织对应的应变弹性图像;
其中,根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值,确定该点对应的位移值,包括:
获取所述引导位移矩阵中该点的对应的引导位移与所述上一点的引导位移的差值;
基于所述差值确定权重系数;
根据所述相位差、所述引导位移矩阵中该点对应的引导位移以及该点的上一点的位移值和所述权重系数,获得该点对应的位移值。
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