CN114343717A - 一种超声成像方法、系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开了一种超声成像方法、系统和存储介质，所述方法包括：发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线；在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，至少一组M模式超声波中的每一组包括多次M模式超声波；基于至少一组M模式超声波和至少一条第一取样线，获取与至少一组M模式超声波中的每一组的多次M模式超声波对应的多条第二取样线；基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
Description
技术领域
本说明书涉及成像技术领域，特别涉及一种超声成像方法、系统和存储介质。
背景技术
M模式超声图像可以描述目标物体的一维切线随超声波发射时间的变化。然而，B模式超声图像对应的成像时间远远大于M模式超声图像对应的成像时间，导致基于B模式超声图像获取M模式超声图像的帧频限制了M模式超声图像的帧频。
因此，希望可以提供一种超声成像方法，可以提高M模式超声图像的帧频和质量。
发明内容
本说明书的一个方面提供一种超声成像方法，所述方法包括：发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线；在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，至少一组M模式超声波中的每一组包括多次M模式超声波；基于至少一组M模式超声波和至少一条第一取样线，获取与至少一组M模式超声波中的每一组的多次M模式超声波对应的多条第二取样线；基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
本说明书的一个方面提供一种超声成像系统，所述系统包括：第一取样线获取模块，用于发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线；发射模块，用于在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，至少一组M模式超声波中的每一组包括多次M模式超声波；第二取样线获取模块，用于基于至少一组M模式超声波和至少一条第一取样线，获取与至少一组M模式超声波中的每一组的多次M模式超声波对应的多条第二取样线；成像模块，用于基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
本说明书的另一个方面提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行超声成像方法。
本说明书的一些实施例基于M模式超声波获取第二取样线，使得第二取样线的帧频不依赖于B模式超声波的发射频率，可以提高M模式超声图像的帧频，从而提高M模式超声图像的质量；在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，使M模式的超声波可以在超声探头发射B模式超声波的空闲时间进行发射，提高了超声波发射的效率；基于第一取样线和/或第二取样线获取插值线，并基于插值线、第一取样线和第二取样线获取M模式超声图像，可以进一步提高M模式超声图像的帧频。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步描述，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
图1是根据本说明书的一些实施例所示的超声成像系统的应用场景示意图；
图2是根据本说明书的一些实施例所示的超声成像系统的示例性模块图；
图3是根据本说明书的一些实施例所示的超声成像方法的示例性流程图；
图4a是根据本说明书的一些实施例所示的基于B模式超声图像的M模式超声成像方法的示例性示意图；
图4b是根据本说明书的一些实施例所示的基于M模式超声波的M模式超声成像方法的示例性示意图；
图5是根据本说明书的一些实施例所示的获取第二取样线的方法的示例性流程图；
图6a是根据本说明书的一些实施例所示的聚焦波的示例性示意图；
图6b是根据本说明书的一些实施例所示的发散波的示例性示意图；
图6c是根据本说明书的一些实施例所示的平面波的示例性示意图；
图7是根据本说明书的一些实施例所示的基于插值线获取至少一帧M模式超声图像方法的示例性流程图；
图8是根据本说明书的一些实施例所示的获取插值线的示例性示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解，本说明书中所使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
图1是根据本说明书的一些实施例所示的超声成像系统的应用场景示意图。
超声成像系统100可以通过实施本说明书披露的方法和/或过程，提高M模式超声图像的帧频和质量。
如图1所示，超声成像系统100可以包括：超声探头110、处理设备120、终端设备130、网络140和存储设备150。
超声成像系统100的组件可以以一种或多种各种方式连接。仅作为示例，如图1所示，超声探头110可以通过网络140连接到处理设备120。又例如，超声探头110可以直接连接到处理设备120(如连接超声探头110和处理设备120的虚线双向箭头所示)。作为进一步的示例，存储设备150可以直接或通过网络140连接到处理设备120。作为进一步的示例，终端设备130可以直接(如连接终端设备130和处理设备120的虚线双向箭头所示)和/或通过网络140与处理设备120连接。
超声探头110可以发射超声波(例如，B模式超声波，和/或M模式超声波)。具体的，超声探头110可以向目标物体或其一部分发射超声波，并接收该目标物体或其一部分的反射超声波。在一些实施例中，超声探头110可以包括阵元。在一些实施例中，基于阵元在超声探头上的排列方式，超声探头110可以包括线阵探头、凸阵探头和/或相控阵探头中的任意一种或多种的组合。
处理设备120可以处理从超声探头110、终端设备130和/或存储设备150获得的数据和/或信息。例如，处理设备120可以基于至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线。又例如，处理设备120可以基于至少一组M模式超声波和至少一条第一取样线，获取与至少一组M模式超声波中的每一组的多次M模式超声波对应的多条第二取样线。再例如，处理设备120可以基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。在一些实施例中，处理设备120可以包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、片上系统(SoC)、微控制器单元(MCU)等和/或其任意组合。在一些实施例中，处理设备120可以包括计算机、用户控制台、单个服务器或服务器组等。服务器组可以是集中式或分布式的。在一些实施例中，处理设备120可以是本地的或远程的。例如，处理设备120可以经由网络140访问存储在超声探头110、终端设备130和/或存储设备150中的信息和/或数据。又例如，处理设备120可以直接连接超声探头110、终端设备130和/或存储设备150访问存储的信息和/或数据。在一些实施例中，处理设备120可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间、多云等，或其任意组合。在一些实施例中，处理设备120或处理设备120的一部分可以集成到超声探头110中。
终端设备130可以从用户接收指令(例如，确定第一取样线的操作指令)，和/或可以向用户显示超声图像(如B模式超声图像和/或M模式超声图像)。终端设备130可以包括移动设备131、平板计算机132、笔记本计算机133等，或其任意组合。在一些实施例中，终端设备130可以是处理设备120的一部分。
网络140可以包括促进超声成像系统100的信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中，一个或以上超声成像系统100的组件(例如，超声探头110、处理设备120、存储设备150、终端设备130)可以通过网络140与超声成像系统100的一个或以上其他组件通信信息和/或数据。例如，处理设备120可以经由网络从终端设备接收用户指令。又例如，超声探头110可以经由网络140从处理设备120中获取超声波发射参数。网络140可以是和/或包括公共网络(例如互联网)、私有网络(例如局部区域网络(LAN)、广域网(WAN))、有线网络(例如以太网络)、无线网络(例如802.11网络、Wi-Fi网络)、蜂窝网络(例如、长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网(“VPN”)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任何组合。仅作为示例，网络140可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局部区域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公共交换电话网(PSTN)、蓝牙TM网络、紫蜂TM网络、近场通信(NFC)网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络140可以包括一个或以上网络接入点。例如，网络140可以包括诸如基站和/或互联网交换点之类的有线和/或无线网络接入点，超声成像系统100的一个或以上组件可以通过这些接入点连接到网络140以交换数据和/或信息。
存储设备150可以存储数据，指令和/或任何其他信息。在一些实施例中，存储设备150可以存储从超声探头110、终端设备130和/或处理设备120获得的数据。在一些实施例中，存储设备150可以存储数据和/或指令，处理设备120可以执行或使用所述数据和指令来执行本说明书中描述的示例性方法/系统。在一些实施例中，存储设备150可包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写内存、只读内存(ROM)等或其任意组合。示例性的大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。示例性可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、内存卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写内存可以包括随机存取内存(RAM)。示例性RAM可包括动态随机存取内存(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取内存(DDR SDRAM)、静态随机存取内存(SRAM)、晶闸管随机存取内存(T-RAM)和零电容随机存取内存(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模型只读内存(MROM)、可编程只读内存(PROM)、可擦除可编程只读内存(EPROM)、电可擦除可编程只读内存(EEPROM)、光盘只读内存(CD-ROM)和数字多功能磁盘只读内存等。在一些实施例中，所述存储设备150可在云端平台上执行。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。
在一些实施例中，存储设备150可以连接到网络140以与超声成像系统100的一个或以上其他组件(例如，超声探头110、处理设备120、存储设备150、终端设备130)通信。超声成像系统100的一个或以上组件可以通过网络140访问存储在存储设备150中的数据或指令。在一些实施例中，存储设备150可以直接连接到超声成像系统100的一个或以上其他组件(例如，超声探头110、处理设备120、存储设备150、终端设备130)或与之通信。在一些实施例中，存储设备150可以是处理设备120的一部分。
图2是根据本说明书的一些实施例所示的超声成像系统的示例性模块图。
在一些实施例中，该系统100中可以包括第一取样线获取模块210、发射模块220、第二取样线获取模块230和/或成像模块240。
第一取样线获取模块210可以用于发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线。在一些实施例中，第一取样线获取模块210可以显示至少一帧B模式超声图像。在一些实施例中，第一取样线获取模块210可以接收操作指令，以获取在至少一帧B模式超声图像中确定的至少一条第一取样线。
发射模块220可以用于在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波。在一些实施例中，至少一组M模式超声波中的每一组可以包括多次M模式超声波。
第二取样线获取模块230可以用于基于至少一组M模式超声波和至少一条第一取样线，获取与至少一组M模式超声波中的每一组的多次M模式超声波对应的多条第二取样线。在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以执行以下中的一个或多个：基于至少一条第一取样线，获取在目标物体上对应的至少一条第三取样线；基于至少一条第三取样线和超声探头的阵元的位置，获取阵元对应的有效时间段；基于阵元在有效时间段内接收的多次M模式超声波的回波信号，生成多次M模式超声波对应的多条第二取样线。在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以执行以下中的一个或多个：基于至少一条第三取样线和多次M模式超声波中的每一次M模式超声波对应的第一波阵面，获取每一次M模式超声波对应的第一时刻；基于至少一条第三取样线和每一次M模式超声波对应的第二波阵面，获取每一次M模式超声波对应的第二时刻；基于第一波阵面的第一回波到阵元的第一传播时间和第一时刻，获取阵元对应的有效时间段起始时刻；基于第二波阵面的第二回波到阵元的第二传播时间和第二时刻，获取阵元对应的有效时间段结束时刻；基于阵元对应的有效时间段起始时刻和有效时间段结束时刻，获取阵元对应的有效时间段。
在一些实施例中，第一波阵面可以是每一次M模式超声波最先到达第三取样线的波阵面，第一时刻可以是第一波阵面到达第三取样线的时刻，第二波阵面可以是每一次M模式超声波最后离开第三取样线的波阵面，第二时刻可以是第二波阵面离开第三取样线的时刻。在一些实施例中，第一波阵面和第二波阵面可以为球面波波阵面；第一波阵面和第三取样线可以相切于每一次M模式超声波发射对应的焦点到至少一条第三取样线的垂点；第二波阵面和第三取样线可以相交于第三取样线的最远端点，最远端点可以为每一次M模式超声波发射对应的焦点和至少一条第三取样线的两个端点中距离最远的端点。在一些实施例中，第一波阵面和第二波阵面可以为平面波波阵面；第一波阵面和第三取样线可以相交于第一边界阵元在第一波阵面上的垂点，第一边界阵元可以是距离第三取样线较近的边界阵元；第二波阵面和第三取样线可以相交于第二边界阵元在第二波阵面上的垂点，第二边界阵元可以是距离第三取样线较远的边界阵元。
成像模块240可以用于基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。在一些实施例中，成像模块240可以执行以下中的一个或多个：基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取多条插值线；基于至少一条第一取样线、与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线和多条插值线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。在一些实施例中，成像模块240可以执行以下中的一个或多个：将至少部分至少一条第一取样线和多条第二取样线划分为至少一个插值组，至少一个插值组中的每一个插值组包括至少一条插值线；基于每一个插值组中中的每条插值线与至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条的位置关系，获取每条插值线对应的至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条的分配系数；基于每条插值线对应的至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条，以及分配系数，获取每条插值线。
图3是根据本说明书的一些实施例所示的超声成像的方法的示例性流程图。
超声图像是为了医疗或医学研究，利用超声波扫描目标物体，通过接收和处理扫描数据取得的内部组织图像。
在一些实施例中，目标物体可以是人体、器官、机体、物体、损伤部位、肿瘤等。例如，目标物体在可以是某个用户的心脏的一个或多个病变组织。
扫描数据是通过超声探头向目标物体或其一部分发射超声波，从该目标物体或其一部分接收的反射超声波信号。
在一些实施例中，超声图像的格式可以包括Joint Photographic Experts Group(JPEG)图像格式、Tagged Image File Format(TIFF)图像格式、Graphics InterchangeFormat(GIF)图像格式、Kodak Flash PiX(FPX)图像格式、Digital Imaging andCommunications in Medicine(DICOM)图像格式等。
在一些实施例中，超声图像基于用户不同的需求可以以不同的方式进行显示。在一些实施例中，B模式超声图像可以表征目标物体的二维切面图像。例如，B模式超声图像可以用于表征心脏、腹腔和/或甲状腺内任意一个切面的图像。在一些实施例中，M模式超声图像可以描述目标物体的一维切线随超声波发射时间的变化。例如，M模式超声图像可以用于检测心脏内部某一相同深度的切线(如平行于超声探头平面的切线)或不同深度的切线(如不平行于超声探头平面的切线)的运动情况。
在一些实施例中，每一帧M模式超声图像可以基于一帧B模式超声图像获取。可以理解，基于二维切面成像的B模式超声图像对应的成像时间大于基于一维切线成像的M模式超声图像对应的成像时间，使得B模式超声图像的帧频限制了M模式超声图像的帧频。因此，为了提高M模式超声图像的帧频，可以设计一种超声成像方法，使M模式超声图像的成像可以不依赖于B模式超声图像。
如图3所示，超声成像方法300可以包括：
步骤310，发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线。
具体地，步骤310可以由第一取样线获取模块210执行。
B模式超声图像可以是将超声发射对应的超声回波的幅度用灰度值表示的二维超声图像。如图4a所示，B模式超声图像的横坐标、纵坐标可以分别和目标物体的被扫描切面的横坐标、纵坐标相对应，B模式超声图像中像素点的灰度值可以和目标物体的被扫描切面上对应位置的空间点反射的超声回波的幅度相对应。
B模式超声波是用于生成B模式超声图像的超声波。在一些实施例中，B模式超声波可以由超声探头基于多角度发射，从而通过复合成像获取B模式超声图像。在一些实施例中，一组B模式超声波可以包括一次或多次B模式超声波。
在一些实施例中，每帧B模式超声图像可以基于一组B模式超声波获取。具体地，第一取样线获取模块210可以向目标物体或其一部分发射一组B模式超声波，目标物体或其一部分可以反射该组B模式超声波中的一次或多次B模式超声波，生成超声回波，使得第一取样线获取模块210可以基于超声回波生成一帧B模式超声图像。
第一帧内时间可以是每帧B模式超声图像对应的发射一组B模式超声波的时间。如图4a所示，第一取样线获取模块210可以在n个第一帧内时间T1、T2、…Tn向目标物体发射n组B模式超声波，生成对应的n帧B模式超声图像B1、B2、…Bn。
第一取样线可以是B模式超声图像上指示M模式超声波取样位置的线。
在一些实施例中，系统100可以显示至少一帧B模式超声图像。
具体地，第一取样线获取模块210可以将至少一帧B模式超声图像发送给终端设备，以便终端设备向用户显示所述至少一帧B模式超声图像。
在一些实施例中，第一取样线获取模块210可以接收操作指令，以获取在至少一帧B模式超声图像中确定的至少一条第一取样线。
操作指令可以是基于用户在终端设备的操作行为生成的计算机指令。在一些实施例中，终端设备可以检测用户是否触发了操作行为。在一些实施例中，操作行为可以包括但不限于单击、双击、拖拽、触屏、手势输入和/或键盘输入等。具体地，用户对终端设备显示的至少一帧B模式超声图像进行操作时，终端设备可以检测到对至少一帧B模式超声图像上部分像素点的触发，并基于至少一帧B模式超声图像上部分像素点，生成至少一条第一取样线的获取请求。在一些实施例中，第一取样线的获取请求可以包括至少一帧B模式超声波图像和终端设备检测到的用户操作行为触发的所述至少一帧B模式超声图像上部分像素点。
如图4a所示，第一取样线获取模块210可以将第一帧内时间T1对应的B模式超声图像B1发送到终端设备向用户显示，用户通过在终端设备上的触屏操作在B模式超声图像B1上拖拽了一条线段AB，并通过键盘输入确定操作，使得终端设备可以检测到对B模式超声图像B1上线段AB对应的像素点的触发，并生成第一取样线的获取请求。
进一步地，终端设备可以将第一取样线的获取请求发送到处理设备，第一取样线获取模块210可以基于获取请求获取在至少一帧B模式超声图像中确定的至少一条第一取样线。
在一些实施例中，第一取样线获取模块210可以基于终端设备检测到的用户操作行为触发的所述至少一帧B模式超声图像上部分像素点，生成第一取样线。如图4a所示，第一取样线获取模块210可以基于B1中线段AB对应的像素点，生成第一取样线AB。
在一些实施例中，为了提高第一取样线的分辨率，第一取样线获取模块210可以基于终端设备检测到的用户操作行为触发的所述至少一帧B模式超声图像上至少部分像素点和/或取样阈值，生成第一取样线。取样阈值可以是与用户操作行为触发的部分像素点的距离的阈值。例如，取样阈值可以是3个像素宽度。具体地，第一取样线获取模块210可以基于取样阈值范围内的像素点，生成第一取样线。如图4a所示，第一取样线可以是线段AB的6倍宽度的线段。
在一些实施例中，第一取样线获取模块210可以先基于医学图像分割模型识别出至少一帧B模式超声图像中的目标物体区域和/或感兴趣区域，再基于所述至少一帧B模式超声图像中的目标物体区域和/或感兴趣区域内的所述用户操作行为触发的部分像素点，生成第一取样线。在一些实施例中，医学图像分割模型可以包括但不限于传统分割算法模型(例如阈值法模型、区域生长法模型)、结合特定工具的图像分割算法模型(例如遗传算法模型、主动轮廓模型)和/或神经网络模型(例如，全卷积网络模型、视觉几何组网络模型)中的一种或多种的组合。如图4a所示，第一取样线获取模块210可以先基于医学图像分割模型识别出B模式超声图像B1中的目标物体区域(图中阴影区域)，再基于目标物体区域(图中阴影区域)内的线段AB对应的像素点，生成第一取样线CD。
在一些实施例中，终端设备向用户显示多帧B模式超声图像后，可以接收用户从多帧B模式超声图像中选取的任意一帧B模式超声图像和基于该帧B模式超声图像生成的操作指令，第一取样线获取模块210可以生成该帧B模式超声图像对应的第一取样线，和/或通过配准算法基于该第一取样线获取其余至少一帧B模式超声图像对应的至少一条其他第一取样线。
具体地，第一取样线获取模块210可以基于配准算法确定该B模式超声图像上第一取样线上像素点对应的空间点在其余B模式超声图像上的像素点位置，从而获取其余B模式超声图像对应的第一取样线。在一些实施例中，配准算法可以包括基于点的配准算法(例如，基于解剖学标志的配准算法)、基于曲线的配准算法、基于表面的配准算法(例如，基于表面轮廓的配准算法)、空间对齐配准算法、互相关配置配准算法、基于互信息的配准算法、顺序相似度检测算法(SSDA)、非线性变换配准算法和/或B样条配准算法等中的一种或多种的组合。
如图4a所示，用户可以从n帧B模式超声图像中选取第1帧B模式超声图像B1，第一取样线获取模块210可以基于第1帧B模式超声图像B1的第一取样线CD，获取第0帧B模式超声图像B0(未示出)的第一取样线XY(未示出)、第2帧B模式超声图像的B2的第一取样线EF、…和/或第n帧B模式超声图像的Bn的第一取样线GH。
步骤320，在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波。
具体地，步骤320可以由发射模块220执行。
相邻两帧B模式超声图像的帧间时间可以是相邻两帧B模式超声图像对应的发射相邻两组B模式超声波的第一帧内时间的间隔时间段。如图4b所示，相邻两帧B模式超声图像B1和B2的帧间时间可以是B1和B2对应的发射相邻两组B模式超声波的第一帧内时间T1和T2之间的间隔时间段T12。在一些实施例中，系统100在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间中，可以生成前一帧B模式超声图像。继续上述示例，系统100可以在帧间时间T12，生成B模式超声图像B1。可以理解，在帧间时间中，超声探头停止发射B模式超声波。
M模式超声图像可以是将超声发射对应的超声回波的幅度变化用灰度值变化表示的一维超声图像。如图4a所示，M模式超声图像的横坐标可以和发射超声波的时间对应，纵坐标可以和目标物体的被扫描深度相对应。
M模式超声波是用于生成M模式超声图像的超声波。在一些实施例中，M模式超声波可以由超声探头基于少量角度发射，从而加快M模式超声图像复合成像的速度。
在一些实施例中，M模式超声波的发射模式可以包括但不限于聚焦波发射模式、发散波发射模式和/或平面波发射模式等中的一种或多种的组合。聚焦波发射模式是超声波在发射时对应的焦点在成像区域内的发射模式。如图6a所示，聚焦波发射时焦点F1在成像区域内。发散波发射模式可以是发射时焦点在超声探头上方的发射模式。如图6b所示，发散波发射时焦点F2在超声探头上方。平面波发射模式是超声波在发射时没有对应焦点(或视为焦点在无穷远处)的发射模式。如图6c所示，发散波发射时没有对应的焦点。
在一些实施例中，至少一组M模式超声波中的每一组可以包括多次M模式超声波。第二帧内时间可以是每帧M模式超声图像对应的发射一组M模式超声波的时间。
具体地，发射模块220可以在帧间时间内的至少一个第二帧内时间发射至少一组M模式超声波，每一组M模式超声波可以包括一次或多次M模式超声波。如图4b所示，发射模块220可以在第一帧内时间T1和T2之间的帧间时间T12内的两个第二帧内时间T1-1、T1-2向目标物体发射2组M模式超声波。
在一些实施例中，同一组M模式超声波对应的第一取样线相同。如图4b所示，在第1个第二帧内时间T1-1发射的M模式超声波可以对应B模式超声图像B0(未示出)上的第一取样线XY(未示出)，在第2个第二帧内时间T1-2发射的M模式超声波可以对应B模式超声图像B1上的第一取样线CD。
本说明书的一些实施例在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，使M模式的超声波可以在超声探头发射B模式超声波的空闲时间进行发射，提高了超声波发射的效率。
步骤330，基于至少一组M模式超声波和至少一条第一取样线，获取与至少一组M模式超声波中的每一组的多次M模式超声波对应的多条第二取样线。
具体地，步骤330可以由第二取样线获取模块230执行。
第二取样线可以是M模式超声图像中检测得到的信号线。在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以基于每个第二帧内时间发射的每组M模式超声波，获取至少一条第二取样线。
关于获取第二取样线的详细描述可以参见图5及其相关描述，在此不再赘述。
步骤340，基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
具体地，步骤340可以由成像模块240执行。
在一些实施例中，成像模块240可以将至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线按照对应的超声波发射时间拼接，生成与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
例如，成像模块240可以将第0帧B模式超声图像上的第一取样线XY、第1帧B模式超声图像和第2帧B模式超声图像之间的帧间时间发射的第1组M模式超声波中n次M模式超声波对应的n条第二取样线l1-1、第二取样线l1-2…l1-n按照对应的超声波发射时间拼接为对应的一帧M模式超声图像M0；将第1帧B模式超声图像上的第一取样线CD、第1帧B模式超声图像和第2帧B模式超声图像之间的帧间时间发射的第2组M模式超声波中m-n次M模式超声波对应的m-n条第二取样线l1-(n+1)、第二取样线l1-(n+2)…l1-m按照对应的超声波发射时间拼接为对应的一帧M模式超声图像M1。
在一些实施例中，成像模块240可以基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取多条插值线；基于至少一条第一取样线、与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线和多条插值线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。关于基于多条插值线获取至少一帧M模式超声图像的相关描述可以参见图6及其相关表述，在此不再赘述。
图5是根据本说明书的一些实施例所示的获取第二取样线的方法的示例性流程图。具体地，图5可以由第二取样线获取模块230执行。如图5所示，方法500可以包括：
步骤510，基于至少一条第一取样线，获取在目标物体上对应的至少一条第三取样线。
第三取样线可以是第一取样线在目标物体或其一部分上的对应空间位置。在一些实施例中，第三取样线的B模式超声图像中可以是第一取样线。
在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以基于至少一条第一取样线，获取至少一条第一取样线对应的至少一条第三取样线。如图4b所示，基于B模式超声图像B0(未示出)中的第一取样线XY(未示出)，可以确定第一取样线XY在目标物体上对应的第三取样线X’Y’；基于B模式超声图像B1中的第一取样线CD，可以确定第一取样线CD在目标物体上对应的第三取样线C’D’；基于B模式超声图像B2中的第一取样线EF，可以确定第一取样线EF在目标物体上对应的第三取样线E’F’。
步骤520，基于至少一条第三取样线和超声探头的阵元的位置，获取阵元对应的有效时间段。
超声探头的阵元可以是超声探头上用于发射超声波和/或接收回波信号的部件。在一些实施例中，超声探头的阵元可以包括压电材料，例如钛酸钡、钛酸铅和/或锆钛酸铅等。
在一些实施例中，超声探头的阵元可以将电信号脉冲转换为超声波信号以向目标物体或其一部分发射，也可以将目标物体或其一部分的回波信号转换为电信号(即图像数据)。在一些实施例中，超声探头上可以包括多种频率的阵元和与每个阵元对应的换能器通道(即控制电路)。超声探头可以由电信号通过换能器通道激励不同位置的阵元，产生不同频率的超声波。具体的，超声探头可以将每个脉冲信号发送到对应的换能器通道，每个换能器通道基于脉冲信号激励对应的阵元，从而在不同或相同时间发射不同或相同频率的超声波。
在一些实施例中，超声探头的阵元可以包括第一边界阵元和第二边界阵元。第一边界阵元是和第三取样线垂直距离较近的边界阵元。第二边界阵元可以是和第三取样线垂直距离较远的边界阵元。例如，图6c所示的超声探头的边界阵元包括第1个阵元和第i个阵元，距离第三取样线P3Q3较近的边界阵元“第i个边界阵元”为第一边界阵元，距离第三取样线P3Q3较远的边界阵元“第1个边界阵元”为第二边界阵元。
有效时间段可以是超声探头的阵元接收第三取样线发射的M模式超声波的回波信号的时间段。可以理解，超声探头向目标物体或其一部分发射M模式超声波后，目标物体或其一部分上的第三取样线以外的部分也会向超声探头发射回波信号，因此，为了使得超声探头仅接收第三取样线反射的回波信号，需要确定每个阵元的有效时间段。
在一些实施例中，第三取样线发射的M模式超声波的回波信号到达不同阵元的时间可以不同，对应的有效时间段相应不同。
具体地，第二取样线获取模块230可以基于至少一条第三取样线和多次M模式超声波中的每一次M模式超声波对应的第一波阵面，获取每一次M模式超声波对应的第一时刻；基于至少一条第三取样线和每一次M模式超声波对应的第二波阵面，获取每一次M模式超声波对应的第二时刻。
第一波阵面可以是每一次M模式超声波最先到达第三取样线的波阵面。第二波阵面可以是每一次M模式超声波最后离开第三取样线的波阵面。
如图6a所示的聚焦波，第一波阵面是M模式超声波最先到达第三取样线P1Q1的波阵面La1(点划线表示)，第二波阵面是M模式超声波最后离开第三取样线P1Q1的波阵面La2(点划线表示)。
如图6b所示的发散波，第一波阵面是M模式超声波最先到达第三取样线P2Q2的波阵面Lb1(点划线表示)，第二波阵面是M模式超声波最后离开第三取样线P2Q2的波阵面Lb2(点划线表示)。
如图6c所示的平面波，第一波阵面是M模式超声波最先到达第三取样线P3Q3的波阵面Lc1(点划线表示)，第二波阵面是M模式超声波最后离开第三取样线P3Q3的波阵面Lc2(点划线表示)。
在一些实施例中，第一波阵面和第二波阵面可以是球面波波阵面。示例性地，球面波波阵面可以是聚焦波发射模式和/或发散波发射模式下超声波的波阵面。
在一些实施例中，球面波的超声波传播方向可以从超声波发射焦点指向第一波阵面和第三取样线的切点。如图6a所示，聚焦波的传播方向可以从焦点F1指向第一波阵面和第三取样线的切点Wa1。如图6b所示，发散波的传播方向可以从焦点F2指向第一波阵面和第三取样线的切点Wb1。
在一些实施例中，球面波的第一波阵面和第三取样线可以相切于每一次M模式超声波发射对应的焦点到至少一条第三取样线的垂点，球面波的第二波阵面和第三取样线可以相交于第三取样线的最远端点。其中，最远端点可以为每一次M模式超声波发射对应的焦点和至少一条第三取样线的两个端点中距离最远的端点。可以理解，该垂点(或切点)是球面波的第一波阵面上最先达到第三取样线的点，该交点是球面波的第二波阵面上最后离开第三取样线的点。
如图6a所示的聚焦波，第一波阵面La1和第三取样线P1Q1可以相切于M模式超声波发射对应的焦点F1到第三取样线P1Q1的垂点Wa1，第二波阵面La2和第三取样线P1Q1可以相交于第三取样线P1Q1的端点P1和Q1中和M模式超声波发射对应的焦点距离更远的端点Q1，其中，Wa1是聚焦波的第一波阵面上最先达到第三取样线的点，Q1是聚焦波的第二波阵面上最后离开第三取样线的点。
如图6b所示的发散波，第一波阵面Lb1和第三取样线P2Q2可以相切于M模式超声波发射对应的焦点F2到第三取样线P2Q2的垂点Wb1，第二波阵面Lb2和第三取样线P2Q2可以相交于M模式超声波发射对应的焦点和第二边界阵元的连线F2Q2和第三取样线P2Q2的交点Q2，其中，Wb1是发散波的第一波阵面上最先达到第三取样线的点，Q2是发散波的第二波阵面上最后离开第三取样线的点。
在一些实施例中，第一波阵面和第二波阵面可以是平面波波阵面。示例性地，平面波波阵面可以是平面波发射模式下超声波的波阵面。在一些实施例中，平面波的超声波传播方向可以垂直于波阵面。在一些实施例中，第一波阵面和第三取样线可以相交于第一边界阵元在第一波阵面上的垂点，该垂点(或交点)是平面波的第一波阵面上最先达到第三取样线的点，第二波阵面和第三取样线可以相交于第二边界阵元在第二波阵面上的垂点，该垂点(或交点)是平面波的第二波阵面上最后离开第三取样线的点。
如图6c所示的平面波，第一波阵面Lc1和第三取样线P3Q3可以相交于第一边界阵元“第i个阵元”在第一波阵面Lc1上的垂点Q3，Q3是平面波的第一波阵面上最先达到第三取样线的点；第二波阵面Lc2和第三取样线P3Q3可以相交于第二边界阵元“第1个阵元”在第二波阵面Lc2上的垂点P3，P3是平面波的第二波阵面上最后离开第三取样线的点。
第一时刻可以是第一波阵面到达第三取样线的时刻。在一些实施例中，第一时刻可以基于第一波阵面在M模式超声波传播方向上的传播距离确定。
在一些实施例中，球面波的第一波阵面的传播距离可以是在M模式超声波传播方向上，超声波探头到第一波阵面和第三取样线的切点的距离。如图6a所示，聚焦波的第一波阵面的传播距离可以是在超声波传播方向
上，超声波探头到切点Wa1的距离，即第3个阵元到切点Wa1的距离。如图6b所示，发散波的第一波阵面的传播距离可以是在超声波传播方向
上，超声波探头到切点Wb1的距离，即第4个阵元到切点Wb1的距离。
在一些实施例中，平面波的第一波阵面的传播距离可以是在M模式超声波传播方向上，超声波探头到第一波阵面和第三取样线交点的距离。如图6c所示，平面波的第一波阵面的传播距离可以是在垂直于波阵面的超声波传播方向上，超声波探头到第一平面波的距离，如第i个阵元到Q3的距离。
进一步地，在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以基于第一波阵面的传播距离和超声波传播速率，获取第一时刻。具体地，第二取样线获取模块230可以基于第一波阵面的传播距离除以超声波传播速率，获取第一波阵面的传播时间，再基于该次M模式超声波的发射时刻，加上第一波阵面的传播时间，获取第一时刻。例如，基于第一波阵面的传播距离0.05m和超声波传播速率1000m/s，可以获取第一波阵面的传播时间0.00005s,再基于该次M模式超声波的发射时刻“当天8时0分0秒”，可以获取第一时刻为当天8时0分0.00005秒。
第二时刻可以是第二波阵面离开第三取样线的时刻。在一些实施例中，第二时刻可以基于第二波阵面在M模式超声波传播方向上的传播距离确定。
在一些实施例中，球面波的第二波阵面的传播距离可以是在M模式超声波传播方向上，超声波探头到第二波阵面和第三取样线的切点的距离。如图6a所示，聚焦波的第二波阵面的传播距离可以是在超声波传播方向
上，超声波探头到切点Wa2的距离，即第3个阵元到切点Wa2的距离。如图6b所示，发散波的第二波阵面的传播距离可以是在超声波传播方向
上，超声波探头到切点Wb2的距离，即第4个阵元到切点Wb2的距离。
在一些实施例中，平面波的第二波阵面的传播距离可以是在M模式超声波传播方向上，超声波探头到第二波阵面的距离。如图6c所示，平面波的第二波阵面的传播距离可以是在垂直于波阵面的超声波传播方向上，超声波探头到第二平面波的距离，如第1个阵元到P3的距离。
与第一时刻类似地，第二取样线获取模块230可以基于第二波阵面的传播距离和超声波传播速率，获取第二时刻。具体地，第二取样线获取模块230可以基于第二波阵面的传播距离除以超声波传播速率，获取第二波阵面的传播时间，再基于该次M模式超声波的发射时刻，加上第二波阵面的传播时间，获取第二时刻。例如，基于第二波阵面的传播距离0.1m和超声波传播速率1000m/s，可以获取第二波阵面的传播时间0.0001s，再基于该次M模式超声波的发射时刻“当天8时0分0秒”，可以获取第二时刻为当天8时0分0.0001秒。
在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以基于第一波阵面的第一回波到阵元的第一传播时间和第一时刻，获取阵元对应的有效时间段起始时刻。
第一回波可以是阵元接收的第一波阵面的第一个回波信号。在一些实施例中，第一回波可以是第一波阵面上最先到达第三取样线的点的回波信号。如图6a所示，聚焦波的第一回波可以是第一波阵面La1上最先到达第三取样线P1Q1的点Wa1的回波信号。如图6b所示，发散波的第一回波可以是第一波阵面Lb1上最先到达第三取样线P2Q2的点Wb1的回波信号。如图6c所示，平面波的第一回波可以是第一波阵面Lc1上最先到达第三取样线P3Q3的点Q3的回波信号。
第一传播时间可以是第一波阵面的第一回波到阵元的传播时间。在一些实施例中，超声波探头的每个阵元的位置不相同，则第一回波到每个阵元的距离不同，对应的第一传播时间相应不同。在一些实施例中，每个阵元对应的第一传播时间可以基于第一波阵面上最先到达第三取样线的点到该阵元的距离和超声波传播速率确定。
继续上述示例，如图6a所示的聚焦波，第1个阵元对应的第一传播时间ΔtWal-1、第2个阵元对应的第一传播时间ΔtWal-2、...第i个阵元对应的第一传播时间ΔtWa1-i可以基于点Wa1分别到第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的距离除以超声波传播速率获取。例如，第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的第一传播时间ΔtWa1-1、ΔtWal-2、...ΔtWal-i可以分别是0.00002s、0.0001s、...0.0002s。
如图6c所示的平面波，第1个阵元对应的第一传播时间ΔtQ3-1、第2个阵元对应的第一传播时间ΔtQ3-2、...第i个阵元对应的第一传播时间ΔtQ3-i可以基于点Q3分别到第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的距离除以超声波传播速率获取。例如，第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的第一传播时间ΔtQ3-1、ΔtQ3-2、...ΔtQ3-i可以分别是0.0002s、0.0001s、...0.00005s。
进一步地，第二取样线获取模块230可以在第一时刻分别加上每个阵元对应的第一传播时间，获取每个阵元对应的有效时间段起始时刻。如图6a所示，第一时刻“当天8时0分0.00005秒”分别加上第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元对应的第一传播时间0.00002s、0.0001s、...0.0002s，可以获取第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元对应的有效时间段起始时刻“当天8时0分0.00007秒”、“当天8时0分0.00015秒”、...“当天8时0分0.00025秒”。
在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以基于第二波阵面的第二回波到阵元的第二传播时间和第二时刻，获取阵元对应的有效时间段结束时刻。
第二回波可以是阵元接收的第二波阵面的最后一个回波信号。在一些实施例中，第二回波可以是第二波阵面上最后离开第三取样线的点的回波信号。如图6a所示，聚焦波的第二回波可以是第二波阵面La2上最后离开第三取样线P1Q1的点Q1的回波信号。如图6b所示，发散波的第二回波可以是第二波阵面是Lb2上最后离开第三取样线P2Q2的点Q2的回波信号。如图6c所示，平面波的第二回波可以是第二波阵面Lc2上最后离开第三取样线P3Q3的点P3的回波信号。
第二传播时间可以是第二波阵面的第二回波到阵元的传播时间。在一些实施例中，超声波探头的每个阵元的位置不相同，则第二回波到每个阵元的距离不同，对应的第二传播时间相应不同。在一些实施例中，每个阵元对应的第二传播时间可以基于第二波阵面上最后离开第三取样线的点到该阵元的距离和超声波传播速率确定。
继续上述示例，如图6a所示的聚焦波，第1个阵元对应的第二传播时间ΔtQ1-1、第2个阵元对应的第二传播时间ΔtQ1-2、...第i个阵元对应的第二传播时间ΔtQ1-i可以基于点Q1分别到第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的距离除以超声波传播速率获取。例如，第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的第二传播时间ΔtQ1-1、ΔtQ1-2、...ΔtQ1-i可以分别是0.0002s、0.0001s、...0.0002s。
如图6c所示的平面波，第1个阵元对应的第二传播时间ΔtP3-1、第2个阵元对应的第二传播时间ΔtP3-2、...第i个阵元对应的第二传播时间ΔtP3-i可以基于点P3分别到第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的距离除以超声波传播速率获取。例如，第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的第二传播时间ΔtP3-1、ΔtP3-2、...ΔtP3-i可以分别是0.0002s、0.0001s、...0.0003s。
进一步地，第二取样线获取模块230可以在第二时刻分别加上每个阵元对应的第二传播时间，获取每个阵元对应的有效时间段结束时刻。如图6a所示，第二时刻“当天8时0分0.0001秒”分别加上第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元对应的第二传播时间0.0002s、0.0001s、...0.0002s，可以获取第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元对应的有效时间段结束时刻“当天8时0分0.0003秒”、“当天8时0分0.0002秒”、...“当天8时0分0.0003秒”。
更进一步地，第二取样线获取模块230可以基于阵元对应的有效时间段起始时刻和有效时间段结束时刻，获取阵元对应的有效时间段。
如图6a所示，基于第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的有效时间段起始时刻“当天8时0分0.00007秒”、“当天8时0分0.00015秒”、...“当天8时0分0.00025秒”和有效时间段结束时刻“当天8时0分0.0003秒”、“当天8时0分0.0002秒”、...“当天8时0分0.0002秒”，可以获取第1个阵元、第2个阵元、...第i个阵元的有效时间段“当天8时0分0.00007秒～当天8时0分0.0003秒”、“当天8时0分0.00015秒～当天8时0分0.0002秒”、…“当天8时0分0.00025秒～当天8时0分0.0003秒”。
步骤530，基于阵元在有效时间段内接收的多次M模式超声波的回波信号，生成多次M模式超声波对应的多条第二取样线。
阵元在有效时间段内接收的多次M模式超声波的回波信号可以是第三取样线发射的多次M模式超声波的回波信号。
在一些实施例中，第二取样线获取模块230可以基于每一组M模式超声波中的每一次M模式超声波，获取对应的每一条第二取样线。其中，每一条第二取样线可以对应于每一组M模式超声波对应的第一取样线。
如图4b所示，第二取样线获取模块230可以基于在第二帧间时间t1-1发射的一组M模式超声波中的n次M模式超声波，获取和第一取样线XY对应的n条第二取样线l1-1、l1-2…l1-n，基于在第二帧间时间t1-2发射的一组M模式超声波中的m-n次M模式超声波，获取和第一取样线XY对应的m-n条第二取样线l1-(n+1)、l1-(n+2)…l1-m。
如图4a所示，基于B模式超声图像的第一取样线生成的M模式超声图像，第二取样线的数量受限于B模式超声图像的帧频。如图4b所示，本说明书的一些实施例基于M模式超声波获取第二取样线，使得第二取样线的帧频不依赖于B模式超声波的发射频率，可以提高M模式超声图像的质量。
在一些实施例中，系统100可以进一步基于插值线，提高M模式超声图像的帧频。
图7是根据本说明书的一些实施例所示的基于插值线获取至少一帧M模式超声图像方法的示例性流程图。具体地，图7可以由成像模块240执行。如图7所示，方法700可以包括：
步骤710，基于至少一条第一取样线和与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取多条插值线。
插值线可以是对应于多次M模式超声波发射的多个发射时间之间间隔时间的信号线。如图4b所示，插值线可以是M模式超声波的发射时间t1、t2…tn之间间隔时间的线段。
在一些实施例中，成像模块240可以将至少部分至少一条第一取样线和多条第二取样线划分为至少一个插值组。
在一些实施例中，每个插值组可以包括固定数量的第一取样线和/或第二取样线。示例性地，成像模块240可以将按对应的超声波发射时间排列的每V条第一取样线和/或第二取样线划分为一个插值组，即每个插值组可以包括V条第一取样线和/或第二取样线，其中，V≥1。
在一些实施例中，成像模块240可以基于第一取样线和第二取样线的总数确定每个插值组包含的第一取样线和/或第二取样线的数量。例如，第一取样线和第二取样线总数为99，则V可以为3，成像模块240可以将99条第一取样线和/或第二取样线划分为33个插值组。又例如，第一取样线和第二取样线总数为100，则V可以为5，成像模块240可以将100条第一取样线和/或第二取样线划分为20个传输组。
在一些实施例中，每个插值组中的第一取样线和/或第二取样线可以部分相同。示例性地，在相邻两个插值组中，上一个插值组中的最后一条第一取样线或第二取样线可以是下一个插值组中的第一条第一取样线或第二取样线。如图8所示，成像模块240可以将第一取样线XY、第一取样线CD和第二取样线l1-1划分为第1个插值组，将第二取样线l1-1、第二取样线l1-2和第二取样线l1-3划分为第2个插值组，…其中，第1个插值组中的最后第一条第二取样线l1-1是第2个插值组中的第一条第二取样线，第2个插值组中的最后第一条第二取样线l1-3是第3个插值组中的第一条第二取样线，以此类推。
在一些实施例中，每个插值组还可以包括不同数量的第一取样线和/或第二取样线。示例性地，成像模块240可以基于成像效率确定每个插值组包含V条第一取样线和/或第二取样线，即将每V条第一取样线和/或第二取样线划分为一个插值组，将剩余的第一取样线和/或第二取样线划分为一个插值组。例如，第一取样线和/或第二取样线总数为98，成像模块240基于成像效率确定V为4，可以将98条第一取样线和/或第二取样线划分为24个包含4条第一取样线和/或第二取样线冲的插值组和1个包含2条第一取样线和/或第二取样线的插值组，或者23个包含4条第一取样线和/或第二取样线的插值组和2个包含3条第一取样线和/或第二取样线的插值组。
在一些实施例中，至少一个插值组中的每一个插值组可以包括至少一条插值线。在一些实施例中，成像模块240可以基于每个插值组中的第一取样线和/或第二取样线，获取至少一条插值线。
示例性地，每个插值组可以包括一条插值线。如图8所示，成像模块240可以基于第1个插值组中的第一取样线XY、第一取样线CD和第二取样线l1-1获取插值线C1，基于第2个插值组中的第二取样线l1-1、第二取样线l1-2和第二取样线l1-3获取插值线C2…。由此可知，在一些实施例中，插值线和第一取样线和/或第二取样线之间的间隔分布可以是不均匀的。
又一示例性地，每个插值组可以包括多条插值线。如图8所示，成像模块240可以基于第1个插值组中的第一取样线XY、第一取样线CD和第二取样线l1-1获取插值线C1和C2，基于第2个插值组中的第二取样线l1-1、第二取样线l1-2和第二取样线l1-3获取插值线L3和L4，…。由此可知，在一些实施例中，插值线和第一取样线和/或第二取样线之间的间隔分布可以是均匀的。
进一步地，成像模块240可以基于每一个插值组中的每条插值线与至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条的位置关系，获取每条插值线对应的至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条对应归一化时间的分配系数。
归一化时间是插值组中插值线、第一取样线和/或第二取样线在M模式超声图像中对应的时间坐标映射到特定范围(如[-1,1])内对应的时间。
在一些实施例中，成像模块240可以基于每一个插值组中至少一条第一取样线和/或多条第二取样线的位置关系，获取每一条第一取样线和/或第二取样线对应的归一化时间。如图8所示，第1个插值组中3条均匀分布的第一取样线和/或第二取样线对应的时间坐标分别为T0、T1和t1，则可以将时间坐标上均匀分布的T0、T1和t1映射到[-1，1]中，分别获取对应的归一化时间-1、0和1，将位于XY和CD中间位置的插值线C1的时间坐标映射到[-1，1]中，获取对应的归一化时间-1/2。
在一些实施例中，成像模块240可以基于公式(1)，通过至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条，以及对应的归一化时间，确定对应的分配系数：
其中，L1、L2、...Li、...LV可以表示一个插值组中V条第一取样线和/或第二取样线，
可以分别表示所述V条第一取样线和/或第二取样线对应的归一化时间，a1、a2、...ai、...aV可以分别表示V条第一取样线和/或第二取样线分别对应的归一化时间的分配系数，a0可以是常数，M(L1)、M(L2)、...M(Li)、...M(LV)可以分别表示V条第一取样线和/或第二取样线L1、L2、...Li、...LV的像素点灰度值。
示例性地，V＝3，则公式(1)可以化简为公式(2)：
继续以图8为例，公式(2)中的L1、L2和L3分别为第1个插值组中的第一取样线XY、第一取样线CD和第二取样线l1-1，
和
分别为XY、CD和l1-1对应的归一化时间-1、0和1，从而获取分配系数a0＝M(CD)、
和
更进一步地，成像模块240可以基于至少一条第一取样线和/或多条第二取样线中的每一条对应的归一化时间的分配系数，以及每条插值线对应的归一化时间，获取每条插值线。
在一些实施例中，成像模块240可以基于公式(3)获取插值线Cj：
其中，Cj表示插值组中第j条插值线，M(Cj)可以表示插值线Cj的像素点灰度值，
可以表示插值线Cj对应的归一化时间。
继续上述示例，V＝3，则公式(3)可以化简为公式(4)：
继续以图8为例，j＝1，
则
在一些实施例中，每条插值线上每个像素点的灰度值可以基于插值组中的第一取样线和/或第二取样线上对应深度的像素点的灰度值分别和对应的系数的加权求和获取。
如图8所示，插值线1上深度h1处的像素点的灰度值可以基于第一取样线XY上深度h1处的像素点的灰度值80、第一取样线CD上深度h1处的像素点的灰度值160和第二取样线l1-1上深度h1处的像素点的灰度值40，分别和对应的系数3/8、3/4和-1/8的加权求和确定：80*3/8+160*6/8-40*1/8＝130。类似地，成像模块240可以获取插值线C1上所有像素点的灰度值，从而获取插值线C1。
步骤720，基于至少一条第一取样线、与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线和多条插值线，获取与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
在一些实施例中，成像模块240可以将至少一条第一取样线、与每一组M模式超声波中多次M模式超声波对应的多条第二取样线和多条插值线，按照对应的超声波发射时间拼接，生成与每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
如图8所示，成像模块240可以将第0帧B模式超声图像上的第一取样线XY、第1条插值线C1、第1帧B模式超声图像上的第一取样线CD、第2条插值线C2、第二取样线l1-1、第3条插值线C3、第二取样线l1-2、第4条插值线C4…l1-n按照对应的超声波发射时间，拼接为和在第二帧内时间T1-2发射的一组M模式超声波对应的M模式超声图像M0。
本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)基于M模式超声波获取第二取样线，使得第二取样线的帧频不依赖于B模式超声波的发射频率，可以提高M模式超声图像的帧频，并提高M模式超声图像的质量；(2)在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，使M模式的超声波可以在超声探头发射B模式超声波的空闲时间进行发射，提高了超声波发射的效率；(3)基于第一取样线和/或第二取样线获取插值线，并基于插值线、第一取样线和第二取样线获取M模式超声图像，可以进一步提高M模式超声图像的帧频。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，本领域技术人员可以理解，本说明书的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本说明书的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本说明书的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。
计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等，或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质，或任何上述介质的组合。
本说明书各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran2003、Perl、COBOL2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或处理设备上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的处理设备或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
Claims (10)
1.一种超声成像方法，所述方法包括：
发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于所述至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线；
在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，所述至少一组M模式超声波中的每一组包括多次M模式超声波；
基于所述至少一组M模式超声波和所述至少一条第一取样线，获取与所述至少一组M模式超声波中的每一组所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线；
基于所述至少一条第一取样线和所述与每一组M模式超声波中所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与所述每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
2.如权利要求1所述的方法，所述基于所述至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线，包括：
显示所述至少一帧B模式超声图像；
接收操作指令，以获取在所述至少一帧B模式超声图像中确定的所述至少一条第一取样线。
3.如权利要求1所述的方法，所述基于所述至少一组M模式超声波和所述至少一条第一取样线，获取与所述至少一组M模式超声波中的每一组的所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线，包括：
基于所述至少一条第一取样线，获取在目标物体上对应的至少一条第三取样线；
基于所述至少一条第三取样线和超声探头的阵元的位置，获取所述阵元对应的有效时间段；
基于所述阵元在所述有效时间段内接收的所述多次M模式超声波的回波信号，生成所述多次M模式超声波对应的所述多条第二取样线。
4.如权利要求3所述的方法，所述基于所述至少一条第三取样线和超声探头的阵元的位置，获取所述阵元对应的有效时间段，包括：基于所述至少一条第三取样线和所述多次M模式超声波中的每一次M模式超声波对应的第一波阵面，获取所述每一次M模式超声波对应的第一时刻，所述第一波阵面是所述每一次M模式超声波最先到达所述第三取样线的波阵面，所述第一时刻是所述第一波阵面到达所述第三取样线的时刻；
基于所述至少一条第三取样线和所述每一次M模式超声波对应的第二波阵面，获取所述每一次M模式超声波对应的第二时刻，所述第二波阵面是所述每一次M模式超声波最后离开所述第三取样线的波阵面，所述第二时刻是所述第二波阵面离开所述第三取样线的时刻；
基于所述第一波阵面的第一回波到所述阵元的第一传播时间和所述第一时刻，获取所述阵元对应的有效时间段起始时刻；
基于所述第二波阵面的第二回波到所述阵元的第二传播时间和所述第二时刻，获取所述阵元对应的有效时间段结束时刻；
基于所述阵元对应的有效时间段起始时刻和有效时间段结束时刻，获取所述阵元对应的有效时间段。
5.如权利要求4所述的方法，
所述第一波阵面和所述第二波阵面为球面波波阵面；
所述第一波阵面和所述第三取样线相切于所述每一次M模式超声波发射对应的焦点到所述至少一条第三取样线的垂点；
所述第二波阵面和所述第三取样线相交于所述第三取样线的最远端点，所述最远端点为所述每一次M模式超声波发射对应的焦点和所述至少一条第三取样线的两个端点中距离最远的端点。
6.如权利要求4所述的方法，
所述第一波阵面和所述第二波阵面为平面波波阵面；
所述第一波阵面和所述第三取样线相交于第一边界阵元在所述第一波阵面上的垂点，所述第一边界阵元是距离所述第三取样线较近的边界阵元；
所述第二波阵面和所述第三取样线相交于第二边界阵元在所述第二波阵面上的垂点，所述第二边界阵元是距离所述第三取样线较远的边界阵元。
7.如权利要求1所述的方法，所述基于所述至少一条第一取样线和所述与每一组M模式超声波中所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与所述每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像，包括：
基于所述至少一条第一取样线和所述与每一组M模式超声波中所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取多条插值线；
基于所述至少一条第一取样线、与所述每一组M模式超声波中所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线和所述多条插值线，获取与所述每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
8.如权利要求7所述的方法，所述基于所述至少一条第一取样线和所述与每一组M模式超声波中所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取多条插值线，包括：
将至少部分所述至少一条第一取样线和所述多条第二取样线划分为至少一个插值组，所述至少一个插值组中的每一个插值组包括至少一条插值线；
基于所述每一个插值组中的每条插值线与所述至少一条第一取样线和/或所述多条第二取样线中的每一条的位置关系，获取所述每条插值线对应的所述至少一条第一取样线和/或所述多条第二取样线中的每一条的分配系数；
基于所述每条插值线对应的所述至少一条第一取样线和/或所述多条第二取样线中的每一条，以及所述分配系数，获取所述每条插值线。
9.一种M模式超声成像系统，其特征在于，所述系统包括：
第一取样线获取模块，用于发射至少一组B模式超声波，获取至少一帧B模式超声图像，并基于所述至少一帧B模式超声图像，获取至少一条第一取样线；
发射模块，用于在相邻两帧B模式超声图像的帧间时间发射至少一组M模式超声波，所述至少一组M模式超声波中的每一组包括多次M模式超声波；
第二取样线获取模块，用于基于所述至少一组M模式超声波和所述至少一条第一取样线，获取与所述至少一组M模式超声波中的每一组的所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线；
成像模块，用于基于所述至少一条第一取样线和所述与每一组M模式超声波中所述多次M模式超声波对应的多条第二取样线，获取与所述每一组M模式超声波对应的至少一帧M模式超声图像。
10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取所述计算机指令后，所述计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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| CN (1) | CN114343717B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07323030A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-12 | Ken Ishihara | 超音波診断装置 |
| US5568812A (en) * | 1994-01-25 | 1996-10-29 | Aloka Co., Ltd. | Diagnostic ultrasound apparatus |
| JP2004166897A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| CN101156789A (zh) * | 2007-09-25 | 2008-04-09 | 深圳市蓝韵实业有限公司 | 一种b/m模式超声图像显示方法 |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111641162.XA patent/CN114343717B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN101156789A (zh) * | 2007-09-25 | 2008-04-09 | 深圳市蓝韵实业有限公司 | 一种b/m模式超声图像显示方法 |
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| Publication number | Publication date |
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