CN113902655A - 超声图像的空间复合方法和超声设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种超声图像的空间复合方法和超声设备，该方法包括：获取发射平面波所需的偏转角度；按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。故此，通过利用将一帧聚焦波图像与目标帧数的平面波图像的重叠区域进行空间复合，得到超声图像。由于聚焦波图像可以保证图像的分辨率，信噪比和对比度，并且与平面波融合后可以减弱斑点噪声，杂波，声影等伪像的影响，由此，解决了现有技术中在进行空间复合时无法得到较好的图像效果的问题。
Description
技术领域
本申请涉及超声技术领域，特别涉及一种超声图像的空间复合方法和超声设备。
背景技术
在超声系统中，通常会使用空间复合技术来抑制图像中的斑点噪声，杂波，混响，声影等伪像。空间复合的原理是使用电子延迟的手段实现超声声场的偏转，从而扫描得到不同偏转角度的图像，然后将不同偏转角度图像进行加权叠加即可得到最终图像。但是，由于组织运动或空间复合角度过大、过多等原因会导致复合图像产生运动模糊，拖尾、卡顿等现象。
现有的技术中，通过平面波的空间复合技术来解决上述图像产生运动模糊，拖尾、卡顿等现象，但是由于平面波的发射声场过宽导致回波信号的信噪比，对比度和分辨率较差，无法得到较好的图像效果。因此，急需一种新的方法来解决上述问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种超声图像的空间复合方法和超声设备，以解决现有技术中无法得到较好的图像效果的问题。
根据示例性的实施方式中的一个方面，提供一种超声图像的空间复合方法，所述方法包括：
获取发射平面波所需的偏转角度；
按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过将一帧聚焦波图像与目标帧数的平面波图像的重叠区域进行空间复合，得到超声图像。由于聚焦波图像可以保证图像的分辨率，信噪比和对比度，并且与平面波融合后可以减弱斑点噪声，杂波，声影等伪像的影响，由此，解决了现有技术中在进行空间复合时无法得到较好的图像效果的问题。
在一些示例性的实施方式中，所述将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像，包括：
获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；
对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点的权重因子和相干因子来进行空间复合，使得复合后的图像的分辨率和对比度得到明显的提升，进一步提高复合后图像的质量。
在一些示例性的实施方式中，所述获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子，包括：
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：
获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；
对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过对一帧聚焦图像的声场强度和目标帧数的平面波图像的声场强度进行归一化处理来确定各图像的权重因子，以便于根据各图像的权重因子进行空间复合。以便于进一步提升空间复合后的图像质量。
在一些示例性的实施方式中，确定所述目标像素点对应的相干因子，包括：
根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；
其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；
所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则确定出目标像素点的相干因子，以便于通过相干因子进行图像复合，可以有效的抑制伪像，使得复合后的图像进一步的得到改善。
在一些示例性的实施方式中，所述根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子，包括：
根据以下公式确定出所述目标像素点的相干因子，包括：
其中，n为图像索引序号，x(n)为所述目标像素点在索引序号为n的一帧图像上的像素值，m为所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的总图像数，h为预设的滤波系数，且0＜h＜1；k为预设的调节常量，且0＜k＜1。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过上述公式确定出相干因子，以便于对各图像进行空间复合提高复合图像的图像质量。
在一些示例性的实施方式中，确定所述平面波图像的目标帧数，包括：
根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；
确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；
根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；
根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过聚焦波的原始帧率、平面波的最高帧率和预设的帧率下降率来确定出在获取一帧聚焦波图像所需的时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数。并根据所述最高帧数确定所述目标帧数。保证了在不影响聚焦波的原始帧率的情况系，能够将聚焦波图像和平面波图像进行复合来提供超声图像的质量。
在一些示例性的实施方式中，确定所述预先获取的一帧聚焦波图像，包括：
接收发射的聚焦波并进行波束合成，得到中间聚焦波图像；
对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准及幅度校准，得到校准后的中间聚焦波图像；并，
对所述校准后的中间聚焦波图像中的在同一空间位置的各扫描线进行叠加，得到所述一帧聚焦波图像。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过对中间聚焦波图像进行相位校准和幅度校准，以便于校准后的一帧聚焦波图像和目标帧数的平面波图像进行空间复合后，能够得到更好的图像效果。
在一些示例性的实施方式中，对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准，包括：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角；并，
根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值；
利用所述相位校准值，对所述扫描线进行相位校准。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过各扫描线的预设深度和各扫描线的偏角来确定出相位校准值，以便于对聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准，以便于能够更好的复合聚焦波图像和平面波图像。
在一些示例性的实施方式中，所述根据所述扫描线的深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值，包括：
根据以下公式确定所述相位校准值：
θ＝DEPTH*SETTER；
其中，θ为相位校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，STEER为扫描线的偏角。
本实施例产生的有益效果：通过扫描线的预设深度与扫描线的偏角的乘积来确定出各扫描线的相位校准值。
在一些示例性的实施方式中，对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行幅度校准，包括：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号；
根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值；
利用所述幅度校准值，对所述进行相位校准后的扫描线进行幅度校准。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过扫描线的预设深度和扫描线的线号，确定扫描线的幅度校准值，以便于进行幅度校准。
在一些示例性的实施方式中，所述根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值，包括：
根据以下公式确定所述幅度校准值：
A＝DEPTH*LINE；
其中，A为幅度校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，LINE为扫描线的线号。
本实施例产生的有益效果：本实施例中通过各扫描显得预设深度和线号的乘积确定出幅度校准值。
在一些示例性的实施方式中，所述获取平面波发射的偏转角度之前，还包括：
在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；
针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；
筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度。
本实施例产生的有益效果：本实施例通过根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比，以此来确定出发射所述平面波所需的偏转角度。
根据示例性的实施方式中的另一方面，提供一种超声设备，所述超声设备包括：
探头，被配置为发射聚焦波束和平面波束，并接收回波信号；
显示单元，被配置为显示超声图像；
处理器，分别与所述探头以及所述显示单元相连接，被配置为：
获取发射平面波所需的偏转角度和帧数；
按照所述偏转角度和所述帧数发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行所述将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像时，被配置为：
获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；
对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行所述获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子时，被配置为：
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：
获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；
对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行确定所述目标像素点对应的相干因子时，被配置为：
根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；
其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；
所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行所述根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子时，被配置为：
根据以下公式确定出所述目标像素点的相干因子，包括：
其中，n为图像索引序号，x(n)为所述目标像素点在索引序号为n的一帧图像上的像素值，m为所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的总图像数，h为预设的滤波系数，且0＜h＜1；k为预设的调节常量，且0＜k＜1。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行确定所述平面波图像的目标帧数时，还被配置为：
根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；
确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；
根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；
根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行确定所述预先获取的一帧聚焦波图时，还被配置为：
接收发射的聚焦波并进行波束合成，得到中间聚焦波图像；
对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准及幅度校准，得到校准后的中间聚焦波图像；并，
对所述校准后的中间聚焦波图像中的在同一空间位置的各扫描线进行叠加，得到所述一帧聚焦波图像。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准时，被配置为：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角；并，
根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值；
利用所述相位校准值，对所述扫描线进行相位校准。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行所述根据所述扫描线的深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值时，被配置为：
根据以下公式确定所述相位校准值：
θ＝DEPTH*SETTER；
其中，θ为相位校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，STEER为扫描线的偏角。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行幅度校准时，被配置为：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号；
根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值；
利用所述幅度校准值，对所述进行相位校准后的扫描线进行幅度校准。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行所述根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值时，被配置为：
根据以下公式确定所述幅度校准值：
A＝DEPTH*LINE；
其中，A为幅度校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，LINE为扫描线的线号。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器还被配置为执行：
所述获取平面波发射的偏转角度之前，在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；
针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；
筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度。
根据示例性的实施方式中的再一方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上所述的超声图像的空间复合方法。
本申请如上所述的超声图像的空间复合方案，利用将一帧聚焦波图像与目标帧数的平面波图像的重叠区域进行空间复合，得到超声图像。由于聚焦波图像可以保证图像的分辨率，信噪比和对比度，并且与平面波融合后可以减弱斑点噪声，杂波，声影等伪像的影响，由此，解决了现有技术中在进行空间复合时无法得到较好的图像效果的问题。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为根据本申请一个实施例的超声设备的结构示意图；
图2为根据本申请一个实施例的应用场景示意图；
图3为根据本申请的一个实施例的超声图像的空间复合方法的流程示意图之一；
图4为根据本申请一个实施例的超声图像的空间复合方法的示例图之一；
图5A为根据本申请一个实施例的超声图像的空间复合方法的示例图之二；
图5B为根据本申请一个实施例的超声图像的空间复合方法的示例图之三；
图5C为根据本申请一个实施例的超声图像的空间复合方法的示例图之四；
图6为根据本申请一个实施例的超声图像的空间复合方法的流程示意图之二；
图7为根据本申请一个实施例的通信装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
并且，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，″/″表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的″和/或″仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，″多个″是指两个或多于两个。
以下，术语″第一″、″第二″、″第三″、″第四″仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″、″第三″、″第四″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上。
图1示出了超声设备100的结构示意图。
下面以超声设备100为例对实施例进行具体说明。应该理解的是，图1所示超声设备100仅是一个范例，故此，超声设备100可以具有比图1中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
图1中示例性示出了根据示例性实施例中超声设备100的硬件配置框图。
下面以超声设备100为例对实施例进行具体说明。应该理解的是，图1所示超声设备100仅是一个范例，并且超声设备100可以具有比图1中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
图1中示例性示出了根据示例性实施例中超声设备100的硬件配置框图。
如图1所示，超声设备100例如可以包括：处理器110、存储器120、显示单元130和探头140；其中，
探头140，被配置为发射聚焦波束和平面波束，并接收回波信号；
显示单元130，被配置为显示超声图像；
存储器120被配置为存储用于超声图像所需的数据，可包括软件程序，应用界面数据等；
处理器110，分别与所述探头、所述显示单元以及所述处理器相连接，被配置为：
获取发射平面波所需的偏转角度；
按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
在一些可能的实施例中，所述处理器执行所述将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像时，被配置为：
获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；
对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
在一些可能的实施例中，所述处理器执行所述获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子时，被配置为：
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：
获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；
对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
在一些可能的实施例中，所述处理器执行确定所述目标像素点对应的相干因子时，被配置为：
根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；
其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；
所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
在一些可能的实施例中，所述处理器执行所述根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子时，被配置为：
根据以下公式确定出所述目标像素点的相干因子，包括：
其中，n为图像索引序号，x(n)为所述目标像素点在索引序号为n的一帧图像上的像素值，m为所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的总图像数，h为预设的滤波系数，且0＜h＜1；k为预设的调节常量，且0＜k＜1。
在一些可能的实施例中，所述处理器执行确定所述平面波图像的目标帧数时，还被配置为：
根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；
确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；
根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；
根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器执行确定所述预先获取的一帧聚焦波图时，还被配置为：
接收发射的聚焦波并进行波束合成，得到中间聚焦波图像；
对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准及幅度校准，得到校准后的中间聚焦波图像；并，
对所述校准后的中间聚焦波图像中的在同一空间位置的各扫描线进行叠加，得到所述一帧聚焦波图像。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器还被配置为执行：
所述获取平面波发射的偏转角度之前，在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；
针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；
筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度。
如前文所述，在超声系统中，通常会使用空间复合技术来抑制图像中的斑点噪声，杂波，混响，声影等伪像。但是，由于组织运动或空间复合角度过大、过多等原因会导致复合图像产生运动模糊，拖尾、卡顿等现象。现有技术中，通过平面波的空间复合技术来解决上述图像产生运动模糊，拖尾、卡顿等现象。但是，发明人研究发现，由于平面波的发射声场过宽导致回波信号的信噪比，对比度和分辨率较差，导致无法得到较好的图像效果。
有鉴于此，本公开提出一种超声图像的空间复合方法和超声设备。本公开是通过将一帧聚焦波图像和目标帧数的平面波图像的重叠区域进行空间复合，由于聚焦波图像可以保证图像的分辨率，信噪比和对比度，并且与平面波融合后可以减弱斑点噪声，杂波，声影等伪像的影响，以此来解决现有技术中在进行空间复合时无法得到较好的图像效果的问题。下面，结合附图，对本公开的方案进行详细的介绍。
如图2所示，图2为本公开一种超声图像的空间复合的场景示意图，该应用场景中包括一个终端210和服务器220，图2中是以一个终端210为例，实际上不限制终端210的数量。终端210例如手机、平板电脑和个人计算机等。服务器220可以通过单个服务器实现，也可以通过多个服务器实现。服务器220可以通过实体服务器实现，也可以通过虚拟服务器实现。
在一种可能的应用场景中，服务器220获取发射平面波所需的偏转角度；按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；然后确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；然后服务器220将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像，并将得到的一帧超声图像发送给终端210并在终端210中显示该超声图像。
下面，对本申请中的方法进行详细的介绍，如图3所示，图3为本申请超声图像的空间复合方法的流程示意图，可包括以下步骤：
步骤301：获取发射平面波所需的偏转角度；
步骤302：按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
步骤303：确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
需要说明的是，在本公开实施例中，聚焦波图像是根据聚焦波垂直于发射探头进行发射并接收而得到的。
步骤304：将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
由此，本公开通过将一帧聚焦波图像与目标帧数的平面波图像的重叠区域进行空间复合，得到超声图像。由于聚焦波图像可以保证图像的分辨率，信噪比和对比度，并且与平面波融合后可以减弱斑点噪声，杂波，声影等伪像的影响，由此，解决了现有技术中在进行空间复合时无法得到较好的图像效果的问题。
在一个实施例中，前文所述的步骤304，可执行为：获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
例如，如图4所示，图像2为聚焦波图像，其对应的权重因子为e。图像1和图像3分别为平面波图像，其中，图像2对应的权重因子为m，图像3对应的权重因子为n。若图像1、图像2和图像3的重叠区域中的目标像素点包括：目标像素点1和目标像素点2。分别确定出目标像素点1和目标像素点2在图像1、图像2和图像3中的像素值。若确定出目标像素点1的像素值分别为a1，b1，c1。确定出目标像素点2的像素值为a2，b2，c2。然后根据各图像对应的权重因子分别对目标像素点1和目标像素点2的像素值进行加权求和后分别乘以目标像素点对应的相干因子，若所述目标像素点1对应的相干因子为S1，目标像素点2对应的相干因子为S2，则得到目标像素点1在超声图像中的像素值为：(m·a1+e·b1+n·c1)·S1。则得到目标像素点2在超声图像中的像素值为：(m·a2+e·b2+n·c2)·S2。
其中，需要说明的是：复合时可以直接将多帧图像进行复合也可以先将所有平面波图像进行复合再与聚焦波图像进行复合。
由此，本实施例通过一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点的权重因子和相干因子来进行空间复合，使得复合后的图像的分辨率和对比度得到明显的提升，进一步提高复合后图像的质量。
由于平面波与聚焦波的发射在声场能量分布上存在着较大的差异，因此可以通过平面波图像和聚焦波图像的重叠区域的声场强度来分别确定各自的权重因子，在一个实施例中，将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
例如，一帧聚焦波图像为图像A，目标帧数的平面波图像包括图像B和图像C。其中，图像A、图像B和图像C为待处理图像。分别获取图像A、图像B和图像C的重叠区域的声场强度，并对获取的各声场轻度进行归一化处理，若图像A、图B和图像C所对应的声场强度归一化处理的结果分别为0.2、0.3、0.5。则确定出图像A的权重因子为0.2，图像B的权重因子为0.3，图像C的权重因子为0.5。
其中，需要说明的是：一帧聚焦波图像和各帧平面波图像的声场强度可以通过仿真或理论计算得到。计算声场强度的范围可以是整帧图像进行，也可以是将图像划分为若干个区域来进行。权重因子也可以直接通过调试实际图像效果来进行配置，从而减小系统的复杂程度。
由此，通过对重叠区域中一帧聚焦图像的声场强度和目标帧数的平面波图像的声场强度进行归一化处理来确定各图像的权重因子，以便于根据各图像的权重因子进行空间复合。并且，可通过确定各图像的权重因子来减小空间复合的复杂度。
为了有效的减少多个偏转角度中的无效分量，最大程度上保证空间复合的效果。在一个实施例中，根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
其中，可根据公式(1)确定出所述目标像素点的相干因子：
其中，n为图像索引序号，x(n)为所述目标像素点在索引序号为n的一帧图像上的像素值，m为所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的总图像数，h为预设的滤波系数，且0＜h＜1；k为预设的调节常量，且0＜k＜1。
由此，过上述公式确定出相干因子，以便于对各图像进行空间复合。
在一个实施例中，根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数。
其中，针对不同的扫描部位，可以设置不同的帧率下降率。例如，心脏等对帧率要求高的部位可以使用较低的下降率值来保证帧率。浅表的部位可以设置较高的帧率下降率来尽可能的优化空间复合的效果。
例如，聚焦波图像的原始帧率为20帧/s，平面波图像的最高帧率为4000帧/s，预设的帧率下降率为0.1，则可通过聚焦波图像的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率为20×(1-0.1)＝18帧/s。
然后确定出在所述期望帧率18帧/s和所述聚焦波的原始帧率20帧/s的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差为
根据所述平面波的最高帧率4000帧/s确定出在所述时间差
内能够获得的平面波图像的最高帧数为22帧；根据所述最高帧数可确定出所述平面波的目标帧数，其中，所述目标帧数小于等于最高帧数。目标帧数的确定可根据具体的实际情况来确定。只要平面波参与空间复合的数量使最终的复合后的图像的帧率无明显变化即可。例如，确定出目标帧数等于最高帧数22帧。
需要说明的是，平面波波束合成是单次发射接收即可完成一帧图像成像的方式。若确定出目标帧数为22帧，则可确定出发射平面波的次数为22次。
由此，可通过聚焦波的原始帧率、平面波的最高帧率和预设的帧率下降率来确定出在获取一帧聚焦波图像所需的时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数。并根据所述最高帧数确定所述目标帧数。以此来确保复合后的图像的帧率无明显的变化。
为了得到聚焦波图像与平面波图像有更好的空间复合效果，需要对聚焦波合成后的图像进行幅度以及相位的校准。在一个实施例中，接收发射的聚焦波并进行波束合成，得到中间聚焦波图像；其中，波束合成的过程可以在上位机进行。例如依靠CUDA强大的并行计算能力在接收到回波信号后高速的完成波束合成。然后对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准及幅度校准，得到校准后的中间聚焦波图像；并，对所述校准后的中间聚焦波图像中的在同一空间位置的各扫描线进行叠加，得到所述一帧聚焦波图像。
例如，聚焦波图像中包括聚焦位置A和聚焦位置B，校准后，聚焦位置A有扫描线1和扫描线2，聚焦位置B有扫描线3和扫描线4，则将聚焦位置A的各扫描线进行叠加得到一条扫描线a，将聚焦位置B的各扫秒线进行叠加，得到一条扫描线b。
由此，本实施例通过对中间聚焦波图像进行相位校准和幅度校准，以便于校准后的一帧聚焦波图像和目标帧数的平面波图像进行空间复合后，能够得到更好的图像效果。
下面，分别对相位校准及幅度校准分别进行介绍：
(一)、对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角；并，根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值；利用所述相位校准值，对所述扫描线进行相位校准。其中，可通过Field II等声场软件获得所需的相位校准值，可通过预先的储存来避免进行实时计算。
其中，相位校准值可通过公式(2)来确定：
θ＝DEPTH*SETTER (2)：
其中，θ为相位校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，STEER为扫描线的偏角。
其中，使用相位校准值进行相位校准的方法可以通过线性插值，拉格朗日插值或多相滤波器的方法实现。
(二)、对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行幅度校准：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号；根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值；利用所述幅度校准值，对所述进行相位校准后的扫描线进行幅度校准。其中，预设深度为扫描线与发射聚焦线的距离。
其中，可通过公式(3)来确定所述幅度校准值：
A＝DEPTH*LINE (3)；
其中，A为幅度校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，LINE为扫描线的线号。
需要说明的是：距离发射聚焦线越近的扫描线拥有更强的回波，所以应赋予更高的幅度校准值。其中，幅度校准也可以通过Field II等声场仿真软件获得，将仿真得到的加权曲线预先储存在系统中，可以避免系统的实时计算从而提升处理效率。
由此，可通过上述方法来进行相位校准和幅度校准，以此来提高复合后的图像效果。
为了确定出发射所述平面波所需的偏转角度，在一个实施例中，在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度。
例如，如图5A所示，图5A为发射聚焦波的图像，图5B和图5C为在不同偏转角度发射平面波的图像。
其中，满足指定条件的图像信噪可以为：将确定出各帧平面波图像的图像信噪比按照从大到小的顺序依次进行排序，按照排列顺序可以选取指定数量的图像信噪比，其中指定数量为大于等于1。
其中，图像信噪的比的计算方式包括两种方法，下面记性详细的介绍：
(一)、使用单帧平面波图像进行计算图像信噪比：
在所述重叠区域中任一选取一张平面波图像来进行计算。可通过公式(4)来进行计算：
其中，μ为选取的单帧平面波图像在重叠区域内的像素值的均值，σ为选取的单帧平面波图像在重叠区域内的像素值的标准差值。
(二)、使用多帧图像来计算图像信噪比：
在所述重叠区域中选取指定帧数的图像来进行计算图像信噪比，其中，计算方式可通过公式(5)来进行算：
其中，MAX1为指定帧数的图像的像素值的上限值，MSE为指定帧数的图像的像素值的均方差。
需要说明的是：指定帧数的图像的获取可以通过重叠区域中同一偏转角度的指定帧数的图像，也可以使用在重叠区域中的不同偏转角度的指定数量的图像来计算。
为了进一步了解本申请提供的技术方案，下面结合图6来进行详细说明，可包括以下步骤：
步骤601：在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；
步骤602：针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；
步骤603：筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度；
：步骤604：获取发射平面波所需的偏转角度；
步骤605：根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；
步骤606：确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；
步骤607：根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；
步骤608：根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数；
步骤609：按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
：步骤610：确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
步骤611：将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
步骤612：根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
步骤613：对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
基于相同的构思，如图7所示，本申请还提供了一种超声设备700，所述超声设备包括：
探头710，被配置为发射聚焦波束和平面波束，并接收回波信号；
显示单元720，被配置为显示超声图像；
处理器730，分别与所述探头以及所述显示单元相连接，被配置为：
获取发射平面波所需的偏转角度和帧数；
按照所述偏转角度和所述帧数发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行所述将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像时，被配置为：
获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；
对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行所述获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子时，被配置为：
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：
获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；
对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行确定所述目标像素点对应的相干因子时，被配置为：
根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；
其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；
所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行所述根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子时，被配置为：
根据以下公式确定出所述目标像素点的相干因子，包括：
其中，n为图像索引序号，x(n)为所述目标像素点在索引序号为n的一帧图像上的像素值，m为所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的总图像数，h为预设的滤波系数，且0＜h＜1；k为预设的调节常量，且0＜k＜1。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行确定所述平面波图像的目标帧数时，还被配置为：
根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；
确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；
根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；
根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行确定所述预先获取的一帧聚焦波图时，还被配置为：
接收发射的聚焦波并进行波束合成，得到中间聚焦波图像；
对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准及幅度校准，得到校准后的中间聚焦波图像；并，
对所述校准后的中间聚焦波图像中的在同一空间位置的各扫描线进行叠加，得到所述一帧聚焦波图像。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准时，被配置为：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角；并，
根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值；
利用所述相位校准值，对所述扫描线进行相位校准。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行所述根据所述扫描线的深度和所述扫描线的偏角，确定所述扫描线的相位校准值时，被配置为：
根据以下公式确定所述相位校准值：
θ＝DEPTH*SETTER；
其中，θ为相位校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，STEER为扫描线的偏角。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行幅度校准时，被配置为：
针对任一扫描线，获取所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号；
根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值；
利用所述幅度校准值，对所述进行相位校准后的扫描线进行幅度校准。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730执行所述根据所述扫描线的预设深度和所述扫描线的线号，确定所述扫描线的幅度校准值时，被配置为：
根据以下公式确定所述幅度校准值：
A＝DEPTH*LINE；
其中，A为幅度校准值，DEPTH为扫描线的预设深度，LINE为扫描线的线号。
在一些示例性的实施方式中，所述处理器730还被配置为执行：
所述获取平面波发射的偏转角度之前，在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；
针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；
筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度。
在一些可能的实施方式中，本申请实施例提供的方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序代码在计算机设备上运行时，所述程序代码用于使所述计算机设备执行本说明书中描述的根据本申请各种示例性实施方式的用于超声图像空间复合方法中的步骤。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
根据本申请的实施方式的用于执行超声图像空间复合的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在服务器设备上运行。然而，本申请的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被信息传输、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由周期网络动作系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如″C″语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备。
本申请实施例执行超声图像空间复合方法还提供一种计算设备可读存储介质，即断电后内容不丢失。该存储介质中存储软件程序，包括程序代码，当所述程序代码在计算设备上运行时，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现本申请实施例上面任何一种超声图像空间复合的方案。
以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解，可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。
相应地，还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地，本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码，以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序，以由指令执行系统、装置或设备使用，或结合指令执行系统、装置或设备使用。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种超声图像的空间复合方法，其特征在于，所述方法包括：
获取发射平面波所需的偏转角度；
按照所述偏转角度发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像，包括：
获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；
对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子，包括：
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像构成的图像集合中的每帧图像均作为待处理图像，对每帧待处理图像分别执行：
获取所述待处理图像中所述重叠区域的声场强度；
对获取的所述声场强度进行归一化处理，将归一化处理的结果作为所述待处理图像的权重因子。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述目标像素点对应的相干因子，包括：
根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子；
其中，所述第一和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值经滤波处理之后的像素值的和值的绝对值；
所述第二和值为所述目标像素点分别在所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的像素值的和值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相干因子与第一和值成正比关系，且与第二和值成反比关系的原则，确定所述目标像素点的相干因子，包括：
根据以下公式确定出所述目标像素点的相干因子，包括：
其中，n为图像索引序号，x(n)为所述目标像素点在索引序号为n的一帧图像上的像素值，m为所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的总图像数，h为预设的滤波系数，且0＜h＜1；k为预设的调节常量，且0＜k＜1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述平面波图像的目标帧数，包括：
根据聚焦波的原始帧率和预设的帧率下降率确定出期望帧率；
确定出在所述期望帧率和所述聚焦波的原始帧率的情况下分别获取一帧聚焦波图像所需的时间差；
根据所述平面波的最高帧率确定出在所述时间差内能够获得的平面波图像的最高帧数；
根据所述最高帧数确定所述目标帧数，其中，所述目标帧数小于或等于所述最高帧数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述预先获取的一帧聚焦波图像，包括：
接收发射的聚焦波并进行波束合成，得到中间聚焦波图像；
对所述中间聚焦波图像中的各扫描线进行相位校准及幅度校准，得到校准后的中间聚焦波图像；并，
对所述校准后的中间聚焦波图像中的在同一空间位置的各扫描线进行叠加，得到所述一帧聚焦波图像。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取平面波发射的偏转角度之前，还包括：
在任意偏转角度发射至少一次平面波，得到每个偏转角度对应的平面波图像样本组；
针对每个偏转角度分别执行：确定所述偏转角度对应的平面波图像样本组中的所有平面波图像样本和预先获取的一帧聚焦波图像样本的重叠区域；并，根据每帧所述平面波图像样本中所述重叠区域内的像素值确定所述偏转角度对应的图像信噪比；
筛选出满足指定条件的图像信噪比对应的偏转角度作为发射所述平面波所需的偏转角度。
9.一种超声设备，其特征在于，所述超声设备包括：
探头，被配置为发射聚焦波束和平面波束，并接收回波信号；
显示单元，被配置为显示超声图像；
处理器，分别与所述探头以及所述显示单元相连接，被配置为：
获取发射平面波所需的偏转角度和帧数；
按照所述偏转角度和所述帧数发射所述平面波，得到目标帧数的平面波图像；
确定预先获取的一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的重叠区域；
将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像。
10.根据权利要求9所述的超声设备，其特征在于，所述处理器执行所述将所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像的所述重叠区域进行空间复合，得到一帧超声图像时，被配置为：
获取所述一帧聚焦波图像对应的权重因子，并获取所述目标帧数的平面波图像中每帧平面波图像对应的权重因子；
对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述重叠区域中的每个目标像素点，根据所述权重因子，对所述一帧聚焦波图像和所述目标帧数的平面波图像中的所述目标像素点的像素值进行加权求和后乘以所述目标像素点对应的相干因子，得到所述目标像素点在所述超声图像中的像素值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010642512.3A CN113902655A (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 超声图像的空间复合方法和超声设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010642512.3A CN113902655A (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 超声图像的空间复合方法和超声设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113902655A true CN113902655A (zh) | 2022-01-07 |
Family
ID=79186708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010642512.3A Pending CN113902655A (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 超声图像的空间复合方法和超声设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113902655A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115237308A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-25 | 青岛海信医疗设备股份有限公司 | 超声图像的放大方法及超声设备 |
-
2020
- 2020-07-06 CN CN202010642512.3A patent/CN113902655A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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