CN111466951B

CN111466951B - 超声衰减图像的生成方法、装置、超声设备及存储介质

Info

Publication number: CN111466951B
Application number: CN202010295145.4A
Authority: CN
Inventors: 朱超超; 刘德清; 朱建武; 冯乃章
Original assignee: Sonoscape Medical Corp
Current assignee: Sonoscape Medical Corp
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2040-04-15
Also published as: CN111466951A

Abstract

本申请公开了一种超声衰减图像的生成方法，所述生成方法包括发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱；根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，并生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。本申请能够提高超声衰减图像的可靠性和准确性。本申请还公开了一种超声衰减图像的生成装置、一种超声设备及一种存储介质，具有以上有益效果。

Description

超声衰减图像的生成方法、装置、超声设备及存储介质

技术领域

本申请涉及超声成像技术领域，特别涉及一种超声衰减图像的生成方法、一种超声衰减图像的生成装置、一种超声设备及一种存储介质。

背景技术

在超声组织定征成像中，超声衰减成像在临床中的应用逐渐增多。超声波在组织的传播过程中超声能量随着距离的增加不断减小的过程称为超声波衰减。由于人体软组织的特性与超声波衰减系数之间存在着密切的关系，因此可以通过检测超声波衰减系数来进行组织定征分析，进而确定软组织是否存在病变。

相关技术中，使用单帧超声回波数据进行功率谱估计进而得到超声衰减图像，但是上述方式易受到干扰，最终得到的超声衰减图像的可靠性和准确性较低。

因此，如何提高超声衰减图像的可靠性和准确性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种超声衰减图像的生成方法、一种超声衰减图像的生成装置、一种超声设备及一种存储介质，能够提高超声衰减图像的成像准确率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种超声衰减图像的生成方法，该超声衰减图像的生成方法包括：

发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；

对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱；

根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，并生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

可选的，所述根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，包括：

将多帧所述超声回波数据对应的功率谱表示为超声背向散射与回波信号频率的函数关系式；

对所有所述函数关系式进行连乘计算得到连乘结果；

对所述连乘结果进行参考频率修正得到所述目标区域的衰减系数矩阵。

可选的，对所述连乘结果进行参考频率修正得到所述目标区域的衰减系数矩阵，包括：

根据所述连乘结果计算功率谱比率，并去除所述功率谱比率中的频率无关量得到目标功率谱比率；

利用参考功率谱比率对所述目标功率谱比率执行归一化操作得到所述目标区域的衰减系数矩阵。

可选的，所述发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据，包括：

分别发射多种频率的超声波，并采集每一种频率对应的所述目标区域的超声回波数据。

可选的，在发射超声波并采集目标区域的超声回波数据之前，还包括：

控制超声探头不发射超声波并接收系统噪声的超声回波数据；

相应的，对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱，包括：

利用所述系统噪声的超声回波数据修正每一帧所述目标区域的超声回波数据，得到多帧修正后的超声回波数据；

对每帧所述修正后的超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱。

可选的，对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱，包括：

对每帧所述超声回波数据执行波束合成处理得到多帧目标数据；其中，所述目标数据包括RF射频数据或IQ调制数据；

利用第一预设方法或第二预设方法对每帧所述目标数据执行功率谱密度估计操作，得到每帧所述超声回波数据对应的所述目标区域的功率谱；

其中，利用所述第一预设方法对所述目标数据执行功率谱密度估计操作包括：对所述目标数据执行傅里叶变换；利用所述第二预设方法对所述目标数据执行功率谱密度估计操作包括：对所述目标数据执行基于韦尔奇功率谱估计方法的功率谱密度估计操作。

可选的，生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像包括：

根据所述衰减系数矩阵确定所述目标区域内正常组织与异常组织的衰减系数差值；

根据所述衰减系数差值确定用于表征衰减系数的度量单位；其中，所述衰减系数差值的绝对值与所述度量单位的大小负相关；

按照所述度量单位生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

本申请还提供了一种超声衰减图像的生成装置，该生成装置包括：

超声模块，用于发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；

谱估计模块，用于对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱；

衰减系数生成模块，用于根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵；

图像生成模块，用于生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

本申请还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述超声衰减图像的生成方法执行的步骤。

本申请还提供了一种超声设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述超声衰减图像的生成方法执行的步骤。

本申请提供了一种超声衰减图像的生成方法，包括发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱；根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，并生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

本申请首先发射超声波，超声波的能量在遇到组织结构后将会衰减，超声回波数据为用于描述超声波的衰减状况的数据。本申请获取多帧目标区域的超声回波数据，通过对多帧目标区域的超声回波数据执行功率谱密度估计操作可以得到目标区域对应的超声回波数据的功率谱，进而根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，并生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。本申请使用多帧超声回波数据参与超声衰减图像的生成过程，可以避免由于单帧超声回波数据的采集存在干扰或误差导致的超声图像生成误差，可见本申请能够提高超声衰减图像的可靠性和准确性。本申请同时还提供了一种超声衰减图像的生成装置、一种存储介质和一种超声设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种超声衰减图像的生成方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种超声衰减成像过程中衰减系数矩阵的确定方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种功率谱生成方法的流程图；

图4为本申请实施例所提供的一种超声衰减图像的显示方法的流程图；

图5为本申请实施例所提供的一种超声衰减图像的生成装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种超声衰减图像的生成方法的流程图。

具体步骤可以包括：

S101：发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；

其中，本实施例可以应用于超声诊断设备中，可以通过超声诊断设备的超声探头向采集目标区域发射超声波，超声探头也可以采集超声回波数据。在本步骤中所提到的超声回波数据为本次发射的超声波对应的超声回波数据。本步骤提到的目标区域为超声衰减成像过程中的感兴趣区域，可以为本次超声衰减成像的检测对象或可能存在组织病变的区域。

可以理解的是，每一帧目标区域的超声回波数据都可以存在其对应的一帧被发送的超声波，在采集N帧目标区域的超声回波数据之前可以存在发射至少N帧超声波的操作。作为一种可行的实施方式，本步骤可以分别发射多种频率的超声波，并采集每一种频率对应的目标区域的超声回波数据。例如，可以控制超声探头发射第一帧超声波，并接收目标区域的与第一帧超声波对应的第一帧超声回波数据；然后再控制超声探头发射第二帧超声波，并接收目标区域的与第二帧超声波对应的第二帧超声回波数据。上述过程中第一帧超声波和第二帧超声波的发射频率可以是相同的。

S102：对每帧超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到目标区域的功率谱；

其中，功率谱密度估计，又称谱估计(spectrum estimation)，是一种频域中描述随机信号特性的分析方法。通过对目标区域的超声回波数据执行功率谱密度估计操作可以得到目标区域对应的功率谱，功率谱是功率谱密度函数的简称，功率谱的定义为单位频带内的信号功率。功率谱表示各个采样点回波信号的功率随着频率和深度的变化关系，功率谱可以是一个多维数组。

作为一种可行的实施方式，本步骤可以利用直接法计算目标区域的功率谱，直接法的过程为：将目标区域的超声回波数据转化为RF射频数据或IQ调制数据直接求傅里叶变换得到目标区域对应的功率谱。作为另一种可行的实施方式，本步骤还可以利用Welch(韦尔奇)法计算目标区域的功率谱。

若本步骤对所采集到的相同发射频率或不同发射频率下的多帧超声回波数据进行功率谱估计，可以将与其他超声回波数据的功率谱相似度低于预设值的功率谱进行剔除，也可以对所有的功率谱进行连乘计算进而减少环境因素或设备自身因素对于功率谱估计操作的干扰，可见结合多帧功率谱数据来优化衰减系数估计方法能够提高成像的可靠性和准确性。

S103：根据多帧超声回波数据对应的功率谱确定目标区域的衰减系数矩阵，并生成衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

其中，本步骤建立在已经得到多帧所述超声回波数据对应的功率谱的基础上，可以对功率谱进行参考频率修正得到衰减系数矩阵。对功率谱进行参考频率修正的过程具体可以包括以下过程：将超声回波信号的功率谱表示为超声背向散射和回波信号频率的函数P(f_i,z_j)。由于功率谱表征为频率与深度的函数，同时由于与组织的相互作用超声回波信号中包含许多的频率成分。可以通过选取探头带宽范围内的频率成分对P(f_i,z_j)进行简化处理，由于在同一深度不同的频率分量下，波束合成和超声波散射因素是可以忽略不计，因此可以通过功率谱中两个相邻频率的比值来去除发射接收效应对应的参数。此外，由于时间增益补偿是与频率无关的变量，因此可以消去时间增益补偿。对于函数P(f_i,z_j)中的探头频响G(f_i)和背向散射系数BSC(f_i)，可以利用参考深度下的功率谱比率来归一化(即将与衰减系数无关的变量给消除掉)当前深度下的功率谱比率，得到衰减系数的信息矩阵，即衰减系数矩阵。

在得到衰减系数矩阵之后，本实施例可以通过灰度映射表算法或彩色映射算法生成目标区域对应的超声衰减图像。作为一种可行的实施方式，若诊断项、发射功率、感兴趣区域和增益等系统相关参数改变时，则重复执行本实施例中S101～S103的相关步骤，以便准确的矫正超声衰减图像。

本实施例首先发射超声波，超声波的能量在遇到组织结构后将会衰减，超声回波数据为用于描述超声波的衰减状况的数据。本实施例获取多帧目标区域的超声回波数据，通过对多帧目标区域的超声回波数据执行功率谱密度估计操作可以得到目标区域对应的超声回波数据的功率谱，进而根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，并生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。本实施例使用多帧超声回波数据参与超声衰减图像的生成过程，可以避免由于单帧超声回波数据的采集存在干扰或误差导致的超声图像生成误差，可见本实施例能够提高超声衰减图像的可靠性和准确性。

请参见图2，图2为本申请实施例所提供的一种超声衰减成像过程中衰减系数矩阵的确定方法的流程图，本实施例是对方式1中的进一步介绍，本实施例可以包括以下步骤：

S201：将多帧超声回波数据对应的功率谱表示为超声背向散射与回波信号频率的函数关系式；

S202：对所有函数关系式进行连乘计算得到连乘结果；

其中，由于超声波在组织中的衰减表现为声压或声强沿传播距离的衰减，在超声成像中，超声回波信号的功率谱可以表示为超声背向散射和回波信号频率的函数P_k(f_i,z_j)。其中，背向散射指的是超声波在组织中传播时，遇到声阻抗较大的界面时发生的散射现象。本实施例中对所有函数关系式进行连乘计算得到连乘结果的过程可以为：

其中，Π表示连续乘积，k表示功率谱数据帧索引，N表示总的帧数；G(f_i)表示在频率f_i处的探头发射和接收系统响应(其中，i表示在带宽范围内的频率分量索引，f是频率)；TGC(z_j)表示时间增益补偿，包括模拟和数字时间增益补偿，其随着深度变化而变化(其中j是深度方向上的索引，z是深度)；D(f_i,z_j)表征发射接收效应，是由于聚焦、波束合成和散射所产生的影响；BSC(f_i)表示背向散射系数，在大多数情况下，其假设在局部区域内是均匀的；A(f_i,z_j)表示频率依赖的衰减，其定义为：A(f_i，z_j)＝exp(-4αf_i ⁿz_j)其中，α为频率依赖衰减系数，其表征超声波的能量在组织中的衰减程度，该参数只与组织特征有关，与发射和接收等参数无关。同时，在大多数情况下，n为1，即在感兴趣区域内，A(f_i,z_j)的特性是线性依赖的。但是在大多数软组织中，组织是非线性的，此时n的范围大概在1.0～2.0之间，本实施例可以根据实际检测的组织设置n的值。例如正常肝脏组织的衰减系数为0.5～0.78dB/(cm·MHz)，重度脂肪肝患者为1.0～1.3dB/(cm·MHz)，乳腺为1.5dB/(cm·MHz)左右。在得到连乘结果之后，根据S203和S204中对所述连乘结果进行参考频率修正操作，进而得到目标区域的衰减系数矩阵。

S203：根据连乘结果计算功率谱比率，并去除功率谱比率中的频率无关量得到目标功率谱比率；

其中，本实施例可以根据所述函数关系式计算所述功率谱中相邻频率的比值，得到所述功率谱比率。本实施例为了能够估计出衰减系数，在上述函数关系式中有些多项式可以通过参考消元法去除。由于功率谱表征为频率与深度的函数，同时超声回波信号由于与组织的相互作用从而包含许多的频率成分。选取探头带宽范围内的频率成分来进行处理，从而可以通过功率谱中两个相邻频率的比值来去除(发射的超声波在组织内传播时，频率会发生变化，在对回波信号进行信号处理时只取带宽范围内的信号)，得到的目标计算功率谱比率P'(f_i,z_j)即：

其中，P'(f_i,z_j)表示目标功率谱比率，P(f_i,z_j)和P(f_i-1,z_j)分别表示在频率分量f_i和f_i-1下的功率谱。在同一深度不同的频率分量下，波束合成和超声波散射因素是可以忽略不计。同时，时间增益补偿是与频率无关的频率无关量，可以通过将功率谱比率中的频率无关量消去。因此，功率谱比率可以为：

S204：利用参考功率谱比率对目标功率谱比率执行归一化操作得到目标区域的衰减系数矩阵；

由于式3还存在着两个未知的变量：探头频响G(f_i)和背向散射系数BSC(f_i)。因此本实施例可以利用参考深度下的参考功率谱比率P'(f_i,z_r)来归一化(即，将与衰减系数无关的变量给消除掉)当前深度下的功率谱比率，从而把未知变量给消除掉。其中，z_r为参考深度，参考深度为本实施例引入的已知量。

对式4两边求对数，可得：

作为一种可行的实施方式，在取对数时本实施例可以选择以2、自然常数e或其他数为底。本实施例以取自然常数e为底进行说明。依据所成像的组织进行自适应地设置衰减系数阈值，目的是为了使得衰减系数估计稳定，从而得到可靠且准确的组织衰减系数。本实施例通过计算功率谱的比值得到关于A(f_i,z_j)这一变量的功率谱比值P″(f_i,z_j)，由于本实施例利用的是同一帧回波数据的不同频率分量的数据来进行消除的，所以本实施例的超声衰减成像过程无需仿体数据，可以避免参考仿体(参考仿体指的是已知事先知道其衰减系数值的仿体)的声学属性随着时间的变化而变化导致的成像误差。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种功率谱生成方法的流程图，本实施例是对图1对应实施例中S101至S102的进一步介绍，可以将本实施例与图1对应的实施例相结合得到进一步的实施方式，本实施例可以包括以下步骤：

S301：控制超声探头不发射超声波并接收系统噪声的超声回波数据；

其中，本步骤的目的在于超声探头不发射超声波，只接收超声回波，本步骤的操作至少重复一次，得到至少一帧的包含系统噪声的超声回波数据。若至少得到了两帧超声回波数据，则可以将这些超声回波数据加权平均，得到一帧处理过后的超声回波数据。具体的，本实施例可以通过将超声探头的发射占空比和发射变迹设置为0，从而可将探头的阵元设置为不发射超声波，此时超声回波采集的是系统的噪声特性数据。

S302：控制超声探头发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；

其中，在采集完无超声波发射下的包含系统噪声的超声回波数据后，接下来需要采集常规超声波发射下多帧目标区域内的超声回波数据。例如可以发射至少两次超声波，超声探头发射超声波的发射频率可以是相同的，也可以是不同的，例如可分别为5MHz和6MHz。

S303：利用系统噪声的超声回波数据修正多帧目标区域的超声回波数据，得到修正后的超声回波数据。

具体的，本实施例可以根据超声衰减成像系统采用的噪声模型对目标区域的超声回波数据进行修正。超声衰减成像系统采用的噪声模型可以为加性噪声模型，可以将S301中所采集到的超声回波数据表示为NOISE(x,z)，将S302中所采集到的超声回波数据表示为DATA(x,z)，其中x,z分别表示水平和轴向方向。在加性噪声的噪声模型下对超声回波数据进行修正，可以得到修正后的超声回波数据为DATA_CORRECTION(x,z)，其计算方式为：

DATA_CORRECTION(x,z)＝DATA(x,z)-NOISE(x,z)；

本步骤可以对S302中所采集到的每一帧超声回波数据都依据噪声模型来修正，从而得到无噪声影响的超声回波数据。

S304：对每帧修正后的超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到目标区域的功率谱。

本实施例通过自适应估计系统噪声来滤除噪声，对所述修正后的超声回波数据执行功率谱密度估计操作得到的功率谱能够真实的反映目标区域真实的信号功率在频域的分布状况，可以提高超声衰减图像的可靠性和准确性。

作为一种可行的实施方式，S304中得到功率谱的过程可以包括以下过程：对所述修正后的超声回波数据执行波束合成处理得到目标数据；其中，所述目标数据包括RF射频数据或IQ调制数据；利用第一预设方法或第二预设方法对所述目标数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱；其中，利用所述第一预设方法对所述目标数据执行功率谱密度估计操作包括：对所述目标数据执行傅里叶变换；利用所述第二预设方法对所述目标数据执行功率谱密度估计操作包括：对所述目标数据执行基于韦尔奇功率谱估计方法的功率谱密度估计操作。

其中，在得到修正后的超声回波数据后，本实施例可以对修正后的超声回波数据进行硬件或软件波束合成处理，得到RF(Radio Frequency，射频)数据或IQ(in-phase/quadrature，同相/正交)数据。超声诊断设备可以利用硬件波束合成来得到IQ数据，相比于RF数据来说，IQ数据可以在不损失原始信息的情况下，缩小数据量，且包括相位信息。在谱估计方法中，常用的有直接法和Welch(韦尔奇)法。直接法是对RF数据或者IQ数据直接求傅里叶变换，得到相应的功率谱；而Welch法是一种修正周期图功率谱密度估计方法，通过选取的窗口对数据进行加窗处理，先分段进行傅里叶变换，然后再将各个分段得到的结果进行加窗平均。Welch法可以得到更加平滑的频谱，即噪声减少。

若将本实施例与图1对应的实施例相结合，采用本实施例自适应估计背景噪声修正的超声回波数据生成超声衰减图像。在用户改变如诊断项、发射功率、感兴趣区域和增益等系统相关参数后，可以先按照修改后的相关参数采集包含系统噪声的参数，然后再按照修改后的相关参数采集超声回波数据。通过这种方式能够提高超声回波数据的可靠性和准确性，得到能够真实反映目标区域组织状况的超声衰减图像。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种超声衰减图像的显示方法的流程图，本实施例是对图1对应实施例中S104的进一步介绍，可以将本实施例与图1对应的实施例相结合得到进一步的实施方式，本实施例可以包括以下步骤：

S401：根据衰减系数矩阵确定目标区域内正常组织与异常组织的衰减系数差值；

S402：根据衰减系数差值确定用于表征衰减系数的度量单位；

其中，所述衰减系数差值的绝对值与所述度量单位的大小负相关；

S403：按照度量单位生成衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

其中，本实施例在得到衰减系数矩阵之后可以根据衰减系数矩阵中各个位置对应的数值确定目标区域内的正常组织所在的区域与异常组织所在的区域。本实施例可以预先设置衰减系数差值与用于表征衰减系数的度量单位的对应关系，且衰减系数差值的绝对值与所述度量单位的大小负相关。按照度量单位生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像能够较好的体现正常组织与异常组织的差异性，便于进行诊断。例如在现有的应用中，表征衰减系数的单位为dB/(cm·MHz)。由于正常和异常组织的衰减系数值差别很小，因此对用户来说不能很直观地去诊断。为了解决这个问题，本实施例可根据衰减系数差值设置表征衰减系数的单位，例如设置为dB/(dm·MHz)或dB/(m·MHz)，从而通过放大差异性，提高诊断准确率。

请参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种超声衰减图像的生成装置的结构示意图；

该装置可以包括：

超声模块100，用于发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；

谱估计模块200，用于对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱；

衰减系数生成模块300，用于根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵；

图像生成模块400，用于生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

进一步的，衰减系数生成模块300包括：

函数表示单元，用于将多帧所述超声回波数据对应的功率谱表示为超声背向散射与回波信号频率的函数关系式；

函数连乘单元，用于对所有所述函数关系式进行连乘计算得到连乘结果；

衰减系数矩阵生成单元，用于对所述连乘结果进行参考频率修正得到所述目标区域的衰减系数矩阵。

进一步的，衰减系数矩阵生成单元，包括：

功率谱比率计算子单元，用于根据所述连乘结果计算功率谱比率，并去除所述功率谱比率中的频率无关量得到目标功率谱比率；

归一化处理子单元利用参考功率谱比率对所述目标功率谱比率执行归一化操作得到所述目标区域的衰减系数矩阵。

进一步的，所述超声模块100具体为用于分别发射多种频率的超声波，并采集每一种频率对应的所述目标区域的超声回波数据的模块。

进一步的，还包括：

噪声采集模块，用于在发射超声波并采集目标区域的超声回波数据之前，控制超声探头不发射超声波并接收系统噪声的超声回波数据；

相应的，谱估计模块200用于利用所述系统噪声的超声回波数据修正每一帧所述目标区域的超声回波数据，得到多帧修正后的超声回波数据；还用于对每帧所述修正后的超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱。

进一步的，谱估计模块200用于对每帧所述超声回波数据执行波束合成处理得到多帧目标数据；其中，所述目标数据包括RF射频数据或IQ调制数据；还用于利用第一预设方法或第二预设方法对每帧所述目标数据执行功率谱密度估计操作，得到每帧所述超声回波数据对应的所述目标区域的功率谱；

进一步的，图像生成模块400包括：

衰减差值计算单元，用于根据所述衰减系数矩阵确定所述目标区域内正常组织与异常组织的衰减系数差值；

度量单位确定单元，用于根据所述衰减系数差值确定用于表征衰减系数的度量单位；其中，所述衰减系数差值的绝对值与所述度量单位的大小负相关；

超声衰减图像输出单元，用于按照所述度量单位生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本申请还提供了一种存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还提供了一种超声设备，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述超声设备还可以包括各种网络接口，电源等组件。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种超声衰减图像的生成方法，其特征在于，包括：

发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据；

根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，并生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像；

所述根据多帧所述超声回波数据对应的功率谱确定所述目标区域的衰减系数矩阵，包括：

对所有所述函数关系式进行连乘计算得到连乘结果；

2.根据权利要求1所述生成方法，其特征在于，所述发射超声波并采集多帧目标区域的超声回波数据，包括：

3.根据权利要求1所述生成方法，其特征在于，在发射超声波并采集目标区域的超声回波数据之前，还包括：

4.根据权利要求1所述生成方法，其特征在于，对每帧所述超声回波数据执行功率谱密度估计操作，得到所述目标区域的功率谱，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述生成方法，其特征在于，生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像包括：

6.一种超声衰减图像的生成装置，其特征在于，包括：

图像生成模块，用于生成所述衰减系数矩阵对应的超声衰减图像；

其中，所述衰减系数生成模块包括：

归一化处理子单元，用于利用参考功率谱比率对所述目标功率谱比率执行归一化操作得到所述目标区域的衰减系数矩阵。

7.一种超声设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述超声衰减图像的生成的步骤。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现如上权利要求1至5任一项所述超声衰减图像的生成方法的步骤。