CN111685793A - 用于对成像系统参数进行基于图像的控制的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种装置包括一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成监测根据一个或多个参数操作的成像系统中的成像探头的运动。所述成像探头被配置成输出表示被成像体的图像数据。所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
Description
技术领域
本文所公开的主题总体上涉及成像系统。
背景技术
成像系统基于成像系统的各种参数来生成表示被成像体的图像数据。这些参数指示了可以如何对体进行成像,并且可以具有固定值或者可以由成像系统的用户手动更改。
例如,一些超声成像系统包括用于自动分割超声体积中的卵泡的软件工具(例如,应用)。这些工具可以具有可由用户选择的灵敏度滑块,所述滑块允许超声系统的用户手动更改获取图像的灵敏度。由用户选择的低灵敏度可能会导致超声成像系统在超声体积中检测到较少的卵泡。由用户选择的较高灵敏度可能会导致检测到更多的卵泡,但是这还可能会导致成像系统对卵泡的更多假阳性自动检测。
然后,用户可能需要找到这样的灵敏度(或其他成像参数):其提供有用的图像数据以便揭示或检测图像内的体(例如,卵泡),但是不会太敏感(或具有其他极端值)而导致错误地检测(多个)图像中的体或错误地识别(多个)图像中的体。对于手动选择的成像参数,这会导致用户必须重复选择和/或更改成像参数的(多个)值。
对于某些类型的成像系统,这可能是困难的操作。关于超声成像系统,用户通常具有由用户保持朝向感兴趣区域的手持式超声成像探头,同时用户还同时查看示出图像数据的表示的显示器并更改一个或多个成像参数。用户可能无法将所期望的感兴趣区域维持在成像探头的视野内同时还更改成像系统参数的值。
发明内容
在一个实施例中,一种装置包括一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成监测根据一个或多个参数操作的成像系统中的成像探头的运动。所述成像探头被配置成输出表示被成像体的图像数据。所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
在一个实施例中,一种方法包括:使用根据一个或多个参数操作的成像系统的可移动成像探头来获得被成像体的图像数据;在所述成像探头正在获得所述被成像体的所述图像数据的同时监测所述成像探头的运动;以及基于所监测到的所述成像探头的运动使用一个或多个处理器来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
在一个实施例中,提供了一种包括指令的有形且非暂态计算机可读存储介质,所述指令指示一个或多个处理器监测根据一个或多个参数操作的成像系统的成像探头的运动。所述成像探头的所述运动是在所述成像探头正在获得被成像体的图像数据的同时监测的。所述成像探头的所述运动是基于由与所述成像探头可操作地耦合的一个或多个传感器输出的数据中的一个或多个数据或基于所述图像数据中的一个或多个变化来监测的。所述指令还指示所述一个或多个处理器基于由所述一个或多个传感器输出的所述数据中的所述一个或多个数据或基于所述图像数据的所述一个或多个变化而使用一个或多个处理器来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
附图说明
通过参照附图阅读以下非限制性实施例的说明将更好地理解本文所描述的本发明主题,在以下附图中:
图1是根据实施例的超声成像系统的示意图;
图2示意性地展示了图1中所示的成像系统的控制装置的一个实施例;
图3展示了用于自动修改成像系统的参数的方法的一个实施例的流程图;并且
图4展示了用于自动修改成像系统的参数的方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
本文所描述的本发明主题的一个或多个实施例提供了成像系统的装置和方法,所述装置和方法监测图像质量和/或成像探头的运动,并且基于图像质量和/或探头运动(或不存在探头运动)来自动更改成像系统的一个或多个参数。成像系统的参数指示了如何获得、处理和/或在视觉上呈现图像数据。比如,成像系统的参数可以是成像系统的设置,诸如对感兴趣区域进行成像的灵敏度、探头感测到信息的增益、探头感测到信息的时间增益补偿、线密度、接收频率、斑点减少滤波器设置、渲染设置、亮度、焦点等。
所监测到的运动可以是成像探头的移动、或者不存在探头运动。例如,所述装置和方法可以检查成像探头以判定探头是否正在移动、探头正在移动的有多快、探头正在移动的(多个)方向、探头已经移动了多长时间、探头是否正在保持静止、探头已经保持静止多长时间等。并非本文所描述的本发明主题的所有实施例都限于将探头的移动监测为探头的运动。在本文所述的本发明主题的至少一个实施例中,监测静止的探头包括在监测探头的运动中。例如,监测探头的运动可以涉及判定探头是否保持静止并且没有相对于被成像的体移动。
成像系统的探头可以是感测关于感兴趣区域或被成像体的信息的设备。例如,探头可以是发射超声脉冲并检测脉冲的回声的超声成像探头。可选地,探头可以是相机、相机的镜头系统、红外发射器和/或检测器、光电发射器和/或检测器(例如,用于LiDAR系统、结构光阵列系统等)、x射线检测器等。
成像系统的参数可以基于检测到的探头运动的类型(例如,类别)、移动探头的速度、探头保持静止多长时间、探头正在移动多长时间而被更改不同的量。所述参数可以是成像系统的更改或指示如何对成像探头的感兴趣区域进行成像和/或如何呈现图像数据的各种设置之一。例如,所述参数(以及参数中基于成像探头的被监测运动而更改或设置的值)可以包括对感兴趣区域进行成像的灵敏度、探头感测到信息的增益、探头感测到信息的时间增益补偿、线密度、接收频率、斑点减少滤波器设置、渲染设置、亮度、焦点等。
所述装置和方法可以基于所监测到的探头的运动而自动更改一个或多个成像参数。对参数的这种自动更改可以在无需操作员干预的情况下发生。例如,所述装置和方法可以更改成像系统参数的值,而无需接收与参数的更改相关或指示所述参数更改的任何其他操作员输入。这解决了在无需控制探头的操作员还必须手动更改(经由触摸、语音等)参数的情况下无法更改成像系统参数的问题。操作员可以在由探头生成图像数据的同时专注于移动或保持探头静止,而不是将操作员的注意力分散在移动或保持探头、检查图像数据、以及更改一个或多个成像系统参数的(多个)值之间。
在一个实施例中,所述装置和方法基于所监测到的所述成像探头的运动来计算图像质量度量。此图像质量度量可以是基于探头的运动而指示图像数据质量的定量值。例如,生成感兴趣区域的具有许多运动伪像的图像数据的探头可以具有比当探头生成同一或其他感兴趣区域的具有较少运动伪像的图像数据时更低的图像质量度量。所述装置和方法可以基于探头的图像数据来计算质量度量,并且还可以基于所计算的质量度量来更改一个或多个成像系统参数的值。
作为结合超声成像系统使用的本发明主题的一个示例,用户可以使用超声探头来对被成像患者体内的目标器官进行成像。然后,用户可以保持探头静止,并且所述装置或方法可以在探头保持静止的较长时间内相对于时间更改成像系统的参数。例如,所述装置或方法可以使用计数器来以与用户保持探头静止的时间成正比的方式增大探头的灵敏度。例如,用户将探头保持在适当位置的时间越长,成像系统的灵敏度参数的值越大。可以生成并经由成像系统的显示器上的颜色条等来提供用户反馈,以显示灵敏度参数的进度或当前值。作为另一示例,可以向用户显示与特定灵敏度参数相关的分割结果。
在另一个示例中,所述装置和方法可以监测探头运动以判定探头的移动是否和/或何时停止。响应于此移动停止,成像系统可以启动计数器并增大成像系统参数的值。响应于(从探头静止)移动开始,参数的值可以停止增大,并且可以向用户显示参数的当前值和/或图像数据。
作为另一个示例,用户可以移动成像探头并查看表示感兴趣区域的图像数据。一旦找到感兴趣区域,用户就可以减慢探头的移动,使得检测到所监测的运动减少。响应于检测到移动的减少,所述装置和方法可以指示成像系统开始获取图像数据,比如通过开始记录二维电影或视频。用户稍后可以开始移动探头以搜索另一个目标。这导致探头的移动增加,并且检测到探头运动的变化。响应于检测到探头移动的开始,所述装置可以指示成像系统停止记录二维电影或视频。
本文所描述的本发明主题的至少一种技术效果提供了一种成像系统,所述成像系统允许操作员对被成像体中的感兴趣区域进行成像,同时修改成像系统的指示如何获得和/或生成图像数据的参数,而无需提供对成像系统的其他干预或动作)。这可以减少成像系统的操作员界面要求,使得成像系统能够在无需除了探头的移动之外的附加输入的情况下更改用于创建成像系统的参数,但是同时继续进行对体的成像或正在进行对体的成像。
图1是根据实施例的超声成像系统100的示意图。超声成像系统100包括发射波束成形器101和发射器102,所述发射器驱动探头106内的元件104向体(未示出)中发射脉冲超声信号。根据实施例,探头106可以是二维矩阵阵列探头。然而,根据其他实施例,可以使用能够获取四维超声数据的任何其他类型的探头。四维超声数据可以包括比如在一段时间上获取的多个三维体积等超声数据。四维超声数据可以包括示出三维体积如何随时间变化的信息。
脉冲超声信号被从所述体中的各个结构(比如血细胞或肌肉组织)反向散射,以产生返回到元件104的回声。元件104将回声转换成电信号或超声数据,并且电信号被接收器108接收。表示所接收的回声的电信号被传递通过接收波束成形器110,所述接收波束成形器输出超声数据。探头106可以包含用于进行发射波束成形和/或接收波束成形的全部或一部分的电子电路系统。例如,发射波束成形器101、发射器102、接收器108和接收波束成形器110的全部或一部分可以位于探头106内。扫描可以包括通过发射和接收超声信号的过程来获取数据。由探头106生成的数据可以包括利用超声成像系统获取的一个或多个数据集。用户界面115可以用于控制超声成像系统100的操作,包括控制患者数据的输入、更改扫描或显示参数等。
超声成像系统100还包括对发射波束成形器101、发射器102、接收器108和接收波束成形器110进行控制的一个或多个处理器116。处理器116经由一个或多个有线连接和/或无线连接与探头106进行电子通信。处理器116可以控制探头106来获取数据。处理器116控制元件104中的哪一些有效以及从探头106发射的波束的形状。处理器116还与显示设备118进行电子通信,并且处理器116可以将数据处理成用于在显示设备118上显示的图像。根据实施例,处理器116可以包括一个或多个中央处理器(CPU)。根据其他实施例,处理器116可以包括能够执行处理功能的一个或多个其他电子部件,比如一个或多个数字信号处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、图形板和/或集成电路。根据其他实施例,处理器116可以包括能够执行处理功能的多个电子部件。例如,处理器116可以包括从包括以下各项的电子部件列表中选择的两个或更多个电子部件:一个或多个中央处理器、一个或多个数字信号处理器、一个或多个现场可编程门阵列、和/或一个或多个图形板。根据另一实施例,处理器116还可以包括对射频数据进行解调并生成原始数据的复解调器(未示出)。在另一实施例中,可以在处理链中更早地执行解调。
处理器116适于对数据执行根据多个可选超声形式的一个或多个处理操作。当接收到回声信号时,可以在扫描会话期间实时处理数据,比如通过在没有任何有意延迟的情况下处理数据或在同一患者的同一成像会话期间获取附加数据的同时处理数据。例如,实施例可以以每秒七到二十个体积的实时速率获取图像。然而,实时体积速率可以取决于获取用于显示的每个数据量所需的时间长度。因此,当获取相对大量的数据时,实时体积速率可能较慢。一些实施例可以具有比每秒二十个体积快得多的实时体积速率,而其他实施例可以具有比每秒七个体积更慢的实时体积速率。
数据可以在扫描会话期间临时存储在缓冲器(未示出)中,并且在现场或离线操作中以少于实时的方式被处理。本发明主题的一些实施例可以包括多个处理器(未示出),用于处置由处理器116根据上文描述的示例性实施例处置的处理任务。例如,第一处理器可以用于解调和抽取RF信号,而第二处理器可以用于在显示图像之前进一步处理数据。应当理解,其他实施例可以使用不同的处理器安排。
超声成像系统100可以以例如十赫兹到三十赫兹的体积速率连续地获取数据。根据数据所生成的图像可以以类似的帧速率刷新。其他实施例可以以不同的速率获取和显示数据。例如,取决于体积的大小和预期的应用,一些实施例可以以小于十赫兹或大于三十赫兹的体积速率获取数据。
存储器120被包括以用于存储经处理的所获取数据量。在一个实施例中,存储器120具有足够的容量来存储至少几秒钟的超声数据量。这些数据量采用以下方式来存储:以便于根据其获取的顺序或时间来对其进行检索。存储器120可以包括任何已知的数据存储介质,比如一个或多个有形且非暂态计算机可读存储介质(例如,一个或多个计算机硬盘驱动器、磁盘驱动器、通用串行总线驱动器等)。
可选地,本文所描述的本发明主题的一个或多个实施例可以利用造影剂来实施。当使用包括微泡的超声造影剂时,造影成像生成体内解剖结构和血流的增强图像。在使用造影剂的同时获取数据之后,图像分析包括分离谐波分量和线性分量、增强谐波分量并通过利用增强的谐波分量来生成超声图像。使用合适的滤波器来执行从所接收信号中分离谐波分量。
在本发明的各个实施例中,处理器116可以通过其他或不同的模式相关模块(例如,B模式、彩色多普勒、M模式、彩色M模式、频谱多普勒、弹性成像、TVI、应变、应变率等)来处理数据以形成二维或三维图像数据。例如,一个或多个模块可以生成B模式、彩色多普勒、M模式、彩色M模式、频谱多普勒、弹性成像、TVI、应变、应变率及其组合等。存储图像波束和/或体积,并且可以记录存储器中的指示获取数据的时间的时序信息。模块可以包括例如扫描转换模块,所述扫描转换模块用于执行扫描转换操作以将图像体积从波束空间坐标转换为显示空间坐标。视频处理器模块可以从存储器读取图像体积并在对患者执行手术的同时实时显示图像。视频处理器模块可以将图像存储在图像存储器中,从所述图像存储器中读取和显示图像。
图2示意性地展示了成像系统100的控制装置200的一个实施例。尽管未在图1中示出,但是控制装置200可以包括在成像系统100中。例如,控制装置200可以包括处理器116,并且可选地可以包括发射波束成形器101和/或接收波束成形器110中的一个或多个。可选地,实施由控制装置200执行的操作的处理器可以是除图1中所示的处理器之外的附加处理器或其他处理器。例如,由处理器116结合关于图1所描述的成像系统100执行的操作可以不由执行控制装置200的操作的相同的(多个)处理器执行。
控制装置200包括可操作地与探头106耦合的一个或多个移动传感器202,或与所述移动传感器通信。例如,处理器116可以与探头106中和/或上的一个或多个加速度计通信,以从加速度计接收运动数据,从而监测探头106的运动。附加地或可替代地,移动传感器202可以在探头106外部或与所述探头分开,比如雷达系统、LiDAR系统、相机系统等,所述移动传感器生成指示探头106的移动(或没有移动)的数据。处理器116和传感器202可以通过有线连接和/或无线连接耦合,以在操作员正在使用探头106获得一个或多个被成像体中的感兴趣区域的图像数据的同时传达指示探头106的移动的数据。
处理器116监测成像系统100中的成像探头106的运动,以控制成像系统100的时变参数。可以基于所监测到的成像探头106的运动来更改参数的值。处理器116可以基于成像探头106的运动来更改成像系统100的时变参数,从而更改由成像探头106所获取的被成像体的图像数据。
处理器116可以检查探头106的加速度或其他运动(如由来自传感器202的数据所指示的)以监测成像探头106的运动。这种运动数据可以向处理器116指示探头106是静止的还是移动的、探头106已经静止或移动了多长时间、探头106正在移动的速度、探头106正在移动的(多个)方向、探头106的取向(在移动或静止的同时)、和/或关于探头106的移动(或没有移动)的其他信息。
基于由(多个)传感器202提供的移动数据,处理器116可以更改成像系统100的时变参数。成像系统100的参数可以是时变的,因为,参数的值可以在不同的时间变化或基于正被监测的探头106的运动根据时间而变化。成像系统100的参数的值可以基于探头106的运动以相同的速率、以相对于时间增大或加速的速率和/或以相对于时间减小或减速的速率继续变化。在一个实施例中,成像系统100的参数可以在操作员正在移动成像探头106时具有第一值。响应于操作员将成像探头106保持静止至少持续指定的时间段(比如,五秒或更长),处理器116可以开始从第一值更改参数的值,比如通过增大增益、增加扫描线的数量、增大刷新率等。响应于操作员再次移动成像探头106,参数的值可以返回到第一值。可替代地,参数值可以更改为另一个默认值。
例如,探头106(或处理器116)对超声脉冲的所接收的回声进行放大的增益可以被设置(默认情况下,由探头106的操作员设置和/或由处理器116自动地设置)为在操作员正在使用探头106来获得体内的感兴趣区域的图像数据的同时具有第一值。所述体可以是人类患者、患者的解剖结构、或非人类对象,比如正在检查的机器或部件。操作员可以移动探头106并检查在显示设备118(如图1所示)上呈现的图像数据。一旦探头106的视野导致图像数据揭示或采集体内感兴趣的体积或区域(例如,体内的感兴趣区域),操作员就可以停止移动探头106。响应于检测到探头106的移动停止,处理器116可以自动地并且在没有操作员输入或其他干预的情况下)增大成像系统100的增益值。随着增益值继续增大,操作员可以继续观察由成像系统100在显示设备118上输出的图像数据。增益可以增大默认量并且然后停止增大,可以继续增大直到操作员再次开始移动探头106为止,可以增大固定的离散量(例如,步长量)并且然后保持在这个值。增益的值可以保持在这个值持续默认时间量(例如,五秒等),或者直到操作员提供某个输入(例如,以听觉方式、经由触摸、和/或通过移动探头106)为止。
在一个实施例中,处理器116不更改成像系统100的操作参数的值,除非或直到探头106保持静止至少持续指定的时间段为止。例如,处理器116可以要求探头106保持静止持续非瞬时时间段(例如,至少两秒、至少五秒等),以确保操作员不仅仅是休息或者想要短暂地观察感兴趣区域,而不会基于探头106保持静止持续短暂时间而更改参数。
处理器116可以响应于检测到探头106的移动而更改操作参数的值。例如,除了或代替响应于探头106保持静止而更改参数值,处理器116可以检查来自传感器202的数据以判定探头106是否在移动。响应于确定探头106正在移动,处理器116可以更改成像系统的参数值。
处理器116可以要求在更改操作参数的值之前探头106以指定的方式移动,以确保检测到的移动指示操作员想要更改操作参数。例如,处理器116可以检查来自传感器202的数据以确定探头106移动的有多快,并且响应于探头106移动的比指定的非零速度或速率快,处理器116更改成像参数的值。如果探头106正在移动,但移动得比指定的速率慢,则处理器116可能不会自动更改参数的值。
可选地,处理器116可以检查探头106的运动,确定探头106正在缓慢移动,但仍然更改成像参数的值。例如,操作员可能试图保持探头106静止,但是可能无意地稍微移动探头106。处理器116可以基于来自传感器202的数据来监测探头106的运动,并确定探头106正在移动但是没有移动的足够快和/或足够大的距离以指示操作员确实不想更改成像参数。因此,处理器116可以更改参数的值。
处理器116可以将探头106的不同类型或类别的运动与不同的成像参数和/或对成像参数的不同更改相关联。例如,探头106可以由操作员以不同移动序列来致动。此序列可以与成像系统100的成像参数和/或对成像参数的更改相关联。探头106的不同运动序列可以与不同的成像参数和/或对成像参数的不同更改相关联。处理器116可以检查来自传感器202的数据以确定探头106的运动序列(例如,移动和/或保持静止)。不同的指定探头运动序列可以存储在存储器120(如图1所示)中并且与不同的成像参数和/或对成像参数的不同更改相关联。处理器116可以访问这些指定的序列,并将由传感器数据表示的运动序列(例如,检测到的运动序列)与指定的运动序列进行比较。如果检测到的运动序列与一个指定的运动序列相匹配或更接近地匹配(例如,相对于一个或多个或所有其他指定的运动序列精确地匹配或更接近匹配),则处理器116可以判定将要更改哪个成像参数和/或如何从存储器120中更改所述参数。然后,处理器116可以实施这种更改。
探头运动序列可以包括各种运动。例如,将探头保持静止持续指定的时间段(例如,两秒)可以是第一序列中的第一运动,并且然后在顺时针方向上旋转探头106可以是第一序列中的第二运动。响应于确定探头106已经根据此第一序列被移动,处理器116可以确定要更改哪个参数(例如,二维线密度)和/或将参数值更改多少(例如,将参数增大10%)。作为另一示例,将探头保持静止持续指定的时间段可以是不同的第二序列中的第一运动,并且然后在逆时针方向上旋转探头106可以是第二序列中的第二运动。响应于确定探头106已经根据此第二序列被移动,处理器116可以确定要更改哪个参数(例如,接收频率)和/或将参数值更改多少(例如,将参数减小8%)。这些序列仅作为示例提供,并且并不限制本发明主题的所有实施例。例如,一些序列可能不涉及保持探头106静止和/或旋转探头106。
不同的指定运动序列可以表示不同类型或类别的运动。可选地,序列可以是探头106的单个运动。例如,保持探头106静止可以是第一指定序列中指示如何更改成像参数和/或如何更改参数的值的单个移动。
在一个实施例中,基于探头106的检测到的运动而更改的参数是视频记录的开始和/或停止。操作员可以以(在存储器120中)与开始记录视频(比如电影开始操作)相关联的方式移动(或不移动)探头106。处理器116可以开始保存来自探头106的图像数据的运动视频(例如,在存储器120中)和/或在显示设备118上呈现此视频。响应于检测到探头106的相同或其他运动,处理器116可以停止记录视频,或者实施电影停止操作。
基于探头106的检测到的运动而更改的参数可以是获取静止图像或照片。操作员可以以与采集静止照片相关联的方式移动(或不移动)探头106。然后,处理器116可以从来自探头106的图像数据中保存静态图像和/或在显示设备118上呈现此视频。
本文所描述的成像系统100可以允许探头106的操作员设置和/或更改成像参数,而不必提供除移动(或不移动)探头106之外的任何其他输入。成像系统100可以基于探头106的所监测的运动来更改成像参数,而操作员不必致动任何输入设备(除探头106之外),而操作员不必说话以进行语音激活的控制或指示另一个操作员更改参数等。
在一个实施例中,处理器116测量使用探头106获取或生成的图像数据的图像质量,并基于图像质量来判定是否更改成像参数。图像质量可以是表示图像数据显示正在检查的体内感兴趣区域的清晰程度的量。更清楚地指示或描绘感兴趣区域的图像可以与较高的图像质量值相关联,而不能如此清楚地指示或描绘感兴趣区域的图像可以与较低的图像质量值相关联。处理器116可以通过监测探头106的运动来确定图像质量。探头106的不同移动类型和/或量可以与不同的图像质量值相关联。例如,保持静止持续一定时间段的探头106可以具有较大的图像质量值,而保持静止持续较短时间段的探头106可以具有较小的图像质量值,而缓慢移动的探头106可以具有甚至更小的图像质量值,而更快速移动的探头106可以具有甚至更小的图像质量值。
处理器116可以监测探头106的运动,计算来自探头106的图像数据的图像质量值,并且可选地基于图像质量的值来更改成像参数。例如,如果图像质量下降至与较差图像质量相关联的指定阈值以下,则处理器116可以更改参数。此阈值的值可以表示或指示图像数据中的运动伪像的量。较大的阈值可以指示在图像数据中出现的较多运动伪像,而较小的阈值可以指示图像数据中较少的运动伪像。
操作员可以四处移动探头106以找到体内的感兴趣区域。当操作员正在四处移动探头106时,处理器116可以减小成像系统100的灵敏度、增益、线密度等的值,以使得图像数据不会太灵敏或不会包含太多操作员无法理解的信息。响应于探头减慢或停止的移动,处理器116可以增大灵敏度、增益、线密度等,这是因为由于探头106的减慢或停止而导致图像质量的提高。
在成像会话期间,操作员可以继续移动或不移动探头106,并且处理器116可以重复地监测探头106的运动以判定是否和/或如何更改成像系统100的参数。与现有系统相比,这可以辅助操作员更多地关注探头106的放置和所产生的图像数据,所述现有系统可能至少部分地分散操作员的注意力,因为必须既操纵探头106而且还通过将更改输入到键盘、触摸屏中来手动更改成像参数。
图3展示了用于自动修改成像系统的参数的方法300的一个实施例的流程图。方法300可以表示在成像会话期间由处理器116(图1中所示)执行的操作,在所述成像会话中,操作员正在手动致动成像探头106(图1中所示)以获得表示体内的感兴趣区域的图像数据。在一个实施例中,存储器120存储指令,所述指令当由处理器116实施时,指示由处理器116来执行方法300的操作(和/或本文所述的其他操作)。
方法300的执行可以允许操作员继续对感兴趣区域进行成像,同时修改指示如何获得和/或生成图像数据的参数,而无需提供对成像系统100(如图1所示)的其他干预或动作。这可以降低成像系统100的操作员界面要求,使得成像系统100能够自定义或定制用于创建成像系统100的参数,而无需除了探头106的移动之外的附加输入。
在302处,使用成像系统的成像探头来获得体的图像数据。例如,探头106可以用于获得表示体的视野或感兴趣区域的图像数据。在304处,在体被成像的同时接收指示成像探头的运动的传感器数据。可以从与探头106耦合的运动传感器(比如加速度计)提供传感器数据。数据可以指示探头106的运动,比如探头106是否正在移动、探头106如何移动、探头106移动的(多个)方向、探头106移动的速度等。如上所述,此数据可以提供给处理器116。
在306处,基于传感器数据来确定探头的运动。例如,处理器116可以从加速度计或其他传感器接收指示探头106如何和/或是否被移动的数据。处理器116可以检查此数据以监测探头106正在如何移动和/或探头106是否保持静止。例如,不同方向上的加速度可以指示探头106移动的位置和/或移动的有多快。
在308处,判定探头的运动是否与成像参数的更改相关联。处理器116可以检查探头106的运动并判定所述运动是否与成像参数和/或参数的更改量相关联。如上所述,保持探头106静止、移动探头106、使探头106移动得比指定阈值慢、使探头106移动得比同一或另一阈值快、和/或在指定方向上移动探头106(或沿着指定的向量)可以与成像系统100的参数和/或对成像参数的更改相关联。如果探头106的运动与参数或参数更改相关联,则方法300的流程可以朝向312前进。如果探头106的运动不与参数或参数更改相关联,则方法300的流程可以朝向310前进。例如,单个移动或者两个或更多个移动的组合可能不与任何参数或参数更改相关联。
在310处,判定探头的运动序列是否与成像参数的更改相关联。虽然探头106的单个运动或运动组合可能不与成像参数或由处理器116进行的参数更改相关联,但是探头106的更长系列的连续运动可能与参数或参数更改相关联。不同的运动序列可以与不同的参数或参数更改相关联。如果处理器116确定探头106的所检测的运动序列与参数或参数更改相关联,则方法300的流程可以朝向312前进。否则,探头106的所监测的运动不会被处理器116利用任何参数或参数更改来识别。结果,方法300的流程可以朝向302返回。这可以允许使用探头106的运动来继续成像会话而不更改参数。可选地,方法300的流程可以终止。
在312处,确定成像参数的更改。处理器116可以参考图1中所示的存储器120(或另一个位置)来判定哪个参数和/或参数更改与所识别的探头运动(例如,根据306和308)和/或探头运动序列(例如,根据306和310)相关联。一些不同的探头运动和/或运动序列可以与存储器120(或其他地方)中的不同参数和/或参数更改相关联,并且处理器116可以访问这种信息以判定更改哪个参数和/或如何更改所述参数。
在314处,实施成像参数更改。处理器116可以自动更改成像参数,而无需除了探头的移动或保持之外的操作员干预。如上所述,这可以减少成像系统100更改由探头106获得的图像数据所需的输入信息的量和/或来源。
图4展示了用于自动修改成像系统的参数的方法400的另一实施例的流程图。方法400可以表示在成像会话期间由处理器116(图1中所示)执行的操作,在所述成像会话中,操作员正在手动致动成像探头106(图1中所示)以获得表示体内的感兴趣区域的图像数据。在一个实施例中,存储器120存储指令,所述指令当由处理器116实施时,指示由处理器116来执行方法300的操作(和/或本文所述的其他操作)。
类似于方法300,方法400的执行可以允许操作员继续对感兴趣区域进行成像,同时修改指示如何获得和/或生成图像数据的参数,而无需向成像系统100(如图1所示)提供其他干预或动作。这可以降低成像系统100的操作员界面要求,使得成像系统100能够自定义或定制用于创建成像系统100的参数,而无需除了探头106的移动之外的附加输入。图3和图4中所示的方法300、400的流程图之间的一个区别是依赖于传感器202来检测探头106的运动。方法300包括基于来自传感器202的输出来确定探头106的运动(例如,在306处),而方法400不一定需要或依赖于传感器的输出。如下所述,方法400涉及检查图像数据以识别探头106的运动,然后可以使用所述运动来更改成像系统100的一个或多个参数。
在402处,使用成像系统的成像探头来获得体的图像数据。例如,探头106可以用于获得表示体的视野或感兴趣区域的图像数据。在404处,检查使用成像探头所获取的图像数据。可以检查图像数据以判定图像数据是否指示探头正在移动。例如,可以使用一种或多种互相关技术、斑点跟踪、光流分析等来检查图像数据,从而判定图像数据是否相对于时间而变化以及图像数据如何相对于时间而变化。在一个实施例中,可以检查图像数据的不同帧(指示在不同时间获取的图像数据)并彼此进行比较以识别图像数据中的差异。
在406处,基于图像数据来确定探头的运动。例如,处理器116可以接收图像数据,识别图像数据相对于时间的差异或变化(例如,在404处),并基于这些差异来识别探头106的移动。例如,在探头106正在移动的同时对同一体进行成像可能会导致图像数据的不同帧是不同的。如果探头106正在移动,则体或体的一个或多个部分可能位于图像帧中的不同位置。图像数据中的位置变化或其他差异可以揭示探头106正在如何移动,比如探头106正在哪个方向上移动和/或探头106移动的有多快。可以在不使用或不依赖于来自诸如加速度计等运动传感器的输出的情况下识别这种探头运动。对图像数据进行这种分析以识别探头运动可以在获取附加图像数据的同时发生。例如,在成像探头106正在获取体的图像数据的连续成像会话期间,可以在获得附加帧的同时检查图像数据的帧以识别探头运动。
在408处,判定探头的运动是否与成像参数的更改相关联。处理器116可以检查探头106的运动并判定所述运动是否与成像参数和/或参数的更改量相关联。如上所述,保持探头106静止、移动探头106、使探头106移动得比指定阈值慢、使探头106移动得比同一或另一阈值快、和/或在指定方向上移动探头106(或沿着指定的向量)可以与成像系统100的参数和/或对成像参数的更改相关联。如果探头106的运动与参数或参数更改相关联,则方法400的流程可以朝向412前进。如果探头106的运动不与参数或参数更改相关联,则方法400的流程可以朝向410前进。例如,单个移动或者两个或更多个移动的组合可能不与任何参数或参数更改相关联。
在410处,判定探头的运动序列是否与成像参数的更改相关联。虽然探头106的单个运动或运动组合可能不与成像参数或由处理器116进行的参数更改相关联,但是探头106的更长系列的连续运动可能与参数或参数更改相关联。不同的运动序列可以与不同的参数或参数更改相关联。如果处理器116确定探头106的所检测的运动序列与参数或参数更改相关联,则方法400的流程可以朝向412前进。否则,探头106的所监测的运动不会被处理器116利用任何参数或参数更改来识别。结果,方法400的流程可以朝向402返回。这可以允许使用探头106的运动来继续成像会话而不更改参数。可选地,方法400的流程可以终止。
在412处,确定成像参数的更改。处理器116可以参考图1中所示的存储器120(或另一个位置)来判定哪个参数和/或参数更改与所识别的探头运动(例如,根据406和408)和/或探头运动序列(例如,根据406和310)相关联。一些不同的探头运动和/或运动序列可以与存储器120(或其他地方)中的不同参数和/或参数更改相关联,并且处理器116可以访问这种信息以判定更改哪个参数和/或如何更改所述参数。
在414处,实施成像参数更改。处理器116可以自动更改成像参数,而无需除了探头的移动或保持之外的操作员干预。如上所述,这可以减少成像系统100更改由探头106获得的图像数据所需的输入信息的量和/或来源。
在又一个实施例中,成像系统100和/或方法300、400可以使用来自传感器202的数据和对成像数据的分析的组合来识别探头106的运动。例如,本文所描述的本发明主题的另一方法可以包括结合方法300中的304、306并结合方法400中的404、406所描述的操作的组合。这种组合或混合方法可以涉及检查指示探头106的运动的传感器数据和对图像数据的分析以识别探头106的运动。在一个实施例中,如果传感器数据或图像数据差异中的至少一项指示探头运动,则此探头运动可以被识别并用于更改成像参数,如上所述。否则,成像参数不会基于探头运动而自动更改。在另一实施例中,如果传感器数据和图像数据两者都指示探头运动,则相应地更改成像参数,如上所述。否则,成像参数不会基于探头运动而自动更改。
在一个实施例中,一种装置包括一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成监测根据一个或多个参数操作的成像系统中的成像探头的运动。所述成像探头被配置成输出表示被成像体的图像数据。所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成与可操作地耦合至成像探头的一个或多个运动传感器通信地耦合。所述一个或多个处理器被配置成基于由所述一个或多个运动传感器输出的运动数据来识别成像探头的运动。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成通过检查图像数据并基于图像数据识别成像探头的运动来监测成像探头的运动。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成通过确定成像探头是静止的来监测成像探头的运动。所述一个或多个处理器可以被配置成响应于确定成像探头保持静止而更改成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成在成像探头保持静止的同时相对于时间更改所述一个或多个参数的值。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成更改成像系统的所述一个或多个参数,使得成像探头响应于成像探头的运动的变化而以不同的灵敏度获取图像数据。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成更改成像系统的所述一个或多个参数,使得成像探头响应于成像探头的运动的变化而进行开始或停止获取图像数据中的一项或多项。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来指示成像探头获取被成像体的静止图像。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成通过更改成像系统的增益、时间增益补偿、线密度、接收频率、斑点减少滤波器设置、刷新率、或渲染设置中的一项或多项来更改成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成基于成像探头的运动并且在无需接收或确定由成像系统或成像探头的操作员提供的任何其他手动输入的情况下来更改成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来计算图像质量度量。所述一个或多个处理器可以被配置成响应于所述图像质量度量超过指定阈值或下降到指定阈值以下而更改成像系统的所述一个或多个参数。
在一个实施例中,一种方法包括:使用根据一个或多个参数操作的成像系统的可移动成像探头来获得被成像体的图像数据;在所述成像探头正在获得所述被成像体的所述图像数据的同时监测所述成像探头的运动;以及基于所监测到的所述成像探头的运动使用一个或多个处理器来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述成像探头的所述运动是基于由与所述成像探头可操作地耦合的一个或多个传感器输出的数据来监测的。
可选地,所述成像探头的所述运动是基于对所述图像数据的分析来监测的。
可选地,监测成像探头的运动包括确定成像探头保持静止。响应于确定成像探头保持静止,可以更改成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,在成像探头保持静止的同时相对于时间更改所述一个或多个参数的值。
在一个实施例中,提供了一种包括指令的有形且非暂态计算机可读存储介质,所述指令指示一个或多个处理器监测根据一个或多个参数操作的成像系统的成像探头的运动。所述成像探头的所述运动是在所述成像探头正在获得被成像体的图像数据的同时监测的。所述成像探头的所述运动是基于由与所述成像探头可操作地耦合的一个或多个传感器输出的数据中的一个或多个数据或基于所述图像数据中的一个或多个变化来监测的。所述指令还指示所述一个或多个处理器基于由所述一个或多个传感器输出的所述数据中的所述一个或多个数据或基于所述图像数据的所述一个或多个变化而使用一个或多个处理器来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述指令指示所述一个或多个处理器通过确定所述成像探头保持静止来监测所述成像探头的运动,并且响应于确定所述成像探头保持静止而更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述指令指示所述一个或多个处理器通过确定成像探头正在移动来监测成像探头的运动,并且响应于确定成像探头正在移动而更改成像系统的所述一个或多个参数。
可选地,所述指令被配置成指示所述一个或多个处理器通过以下各项操作中的一项或多项来更改成像系统的所述一个或多个参数:修改成像探头获取图像数据的灵敏度;开始获取图像数据;停止获取图像数据;或者更改成像系统的增益、时间增益补偿、线密度、接收频率、斑点减少滤波器设置、刷新率、或渲染设置中的一项或多项。
如本文中所使用的,以单数引用并且前面有词语“一个(a)”或“一种(an)”的元件或步骤应当被理解为不排除复数个元件或步骤,除非明确阐明这种排除。此外,对“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除存在也结合了所引用的特征的附加实施例。而且,除非明确相反阐明,否则实施例“包括(comprising)”、“包括(including)”或“具有(having)”拥有特定特性的一个元件或多个元件的实施例可以包括不具有那种特性的另外的这种元件。
应理解的是,以上说明旨在是说明性的,而非限制性的。例如,以上所述的实施例(和/或实施例的各方面)可以彼此组合使用。此外,可以进行许多修改,以使具体的情况或材料适应本发明的教导而不脱离其范围。尽管本文中所描述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数,但是它们并非限制性的并且是示例性实施例。对本领域技术人员而言,在阅读了以上说明之后,许多其他的实施例都将是明显的。因此,应参考所附权利要求以及这些权利要求享有权利的等效方案的完全范围来确定本发明的范围。在所附权利要求书中,术语“包括(including)”和“其中(in which)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的易懂的英文等价词。而且,在以下权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签,且不旨在对其对象强加数值要求。进一步地,以下权利要求的限制没有以装置加功能的格式被写入并且并不旨在基于35U.S.C.§112(f)来解释,除非直至这种权利要求限制在没有进一步结构的功能阐述之后明确使用短语“用于……的装置”。
本书面说明书使用示例来公开本发明,包括最佳模式,同时也使得本领域任何技术人员能够实践本发明,包括制造并使用任何设备或系统以及执行所并入的任何方法。本发明可获得专利的保护范围由权利要求书来限定,并且可以包括本领域技术人员能够想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言并非不同的结构要素,或如果它们包括具有与权利要求的字面语言非实质性差异的等同结构要素,则它们意图处于权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种装置,包括:
一个或多个处理器,被配置成监测根据一个或多个参数操作的成像系统中的成像探头的运动,所述成像探头被配置成输出表示被成像体的图像数据,
其中,所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成通信地耦合至一个或多个运动传感器,所述一个或多个运动传感器可操作地耦合至所述成像探头,其中,所述一个或多个处理器被配置成基于由所述一个或多个运动传感器输出的运动数据来识别所述成像探头的所述运动。
3.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成通过检查所述图像数据并基于所述图像数据识别所述成像探头的所述运动来监测所述成像探头的所述运动。
4.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成通过确定所述成像探头是静止的来监测所述成像探头的所述运动,并且所述一个或多个处理器被配置成响应于确定所述成像探头保持静止而更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
5.如权利要求4所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成在所述成像探头保持静止的同时相对于时间更改所述一个或多个参数的值。
6.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成更改所述成像系统的所述一个或多个参数,使得所述成像探头响应于所述成像探头的所述运动的变化而以不同的灵敏度获取所述图像数据。
7.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成更改所述成像系统的所述一个或多个参数,使得所述成像探头响应于所述成像探头的所述运动的变化而进行开始或停止获取所述图像数据中的一项或多项。
8.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来指示所述成像探头获取所述被成像体的静止图像。
9.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成通过更改所述成像系统的增益、时间增益补偿、线密度、接收频率、斑点减少滤波器设置、刷新率、或渲染设置中的一项或多项来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
10.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成基于所述成像探头的所述运动并且在无需接收或确定由所述成像系统或所述成像探头的操作员提供的任何其他手动输入的情况下来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
11.如权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置成基于所监测到的所述成像探头的运动来计算图像质量度量,所述一个或多个处理器被配置成响应于所述图像质量度量超过指定阈值或下降至所述指定阈值以下而更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
12.一种方法,包括:
使用根据一个或多个参数操作的成像系统的可移动成像探头来获得被成像体的图像数据;
在所述成像探头正在获得所述被成像体的所述图像数据的同时监测所述成像探头的运动;以及
基于所监测到的所述成像探头的运动,使用一个或多个处理器更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
13.如权利要求12所述的方法,其中,所述成像探头的所述运动是基于由与所述成像探头可操作地耦合的一个或多个传感器输出的数据来监测的。
14.如权利要求12所述的方法,其中,所述成像探头的所述运动是基于对所述图像数据的分析来监测的。
15.如权利要求12所述的方法,其中,监测所述成像探头的所述运动包括确定所述成像探头保持静止,其中,所述成像系统的所述一个或多个参数是响应于确定所述成像探头保持静止而更改的。
16.如权利要求14所述的方法,其中,在所述成像探头保持静止的同时相对于时间更改所述一个或多个参数的值。
17.一种有形且非暂态计算机可读存储介质,包括指令,所述指令指示一个或多个处理器进行以下操作:
监测根据一个或多个参数操作的成像系统的成像探头的运动,所述成像探头的所述运动是在所述成像探头正在获得被成像体的图像数据的同时被监测的,所述成像探头的所述运动是基于由与所述成像探头可操作地耦合的一个或多个传感器输出的数据中的一个或多个数据或基于所述图像数据的一个或多个变化而被监测的;并且
基于由所述一个或多个传感器输出的所述数据中的所述一个或多个数据或基于所述图像数据的所述一个或多个变化而使用一个或多个处理器来更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
18.如权利要求17所述的计算机可读存储介质,其中,所述指令指示所述一个或多个处理器进行以下操作:
通过确定所述成像探头保持静止而监测所述成像探头的所述运动;并且
响应于确定所述成像探头保持静止而更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
19.如权利要求17所述的计算机可读存储介质,其中,所述指令指示所述一个或多个处理器进行以下操作:
通过确定所述成像探头正在移动来监测所述成像探头的所述运动;并且
响应于确定所述成像探头正在移动而更改所述成像系统的所述一个或多个参数。
20.如权利要求17所述的计算机可读存储介质,其中,所述指令被配置成指示所述一个或多个处理器进行以下操作:
通过以下各项操作中的一项或多项来更改所述成像系统的所述一个或多个参数:
修改所述成像探头获取所述图像数据的灵敏度,
开始获取所述图像数据,
停止获取所述图像数据,或者
更改所述成像系统的增益、时间增益补偿、线密度、接收频率、斑点减少滤波器设置、刷新率、或渲染设置中的一项或多项。
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---|---|---|---|
CN201910198045.7A CN111685793A (zh) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | 用于对成像系统参数进行基于图像的控制的装置和方法 |
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- 2019-03-15 CN CN201910198045.7A patent/CN111685793A/zh active Pending
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