CN114886463B - 超声成像方法、系统及超声成像的信号解调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了超声成像方法、系统及超声成像的信号解调方法,其中成像方法对超声射频信号进行快速傅里叶变换后得到射频信号的复信号,通过直接去除复信号中的噪声频率和直接提取复信号中的包络频率,实现超声射频信号基频包络和二次谐波包络的快速提取,不需要加窗滤波器对信号进行低通滤波处理,改进了超声成像中射频信号解调的处理过程,大大减小了从射频信号中提取包络的运算量,不需要传统方法中使用FPGA等硬件,可以在X86平台实现包络提取,从而减少了超声成像系统地硬件成本,可以更方便灵活地处理超声射频信号,同时可以更便捷地分离出基频信号和谐波信号,使超声谐波成像更加易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及超声成像领域,尤其是超声成像方法、系统及超声成像的信号解调方法。
背景技术
医学超声成像系统的成像过程是通过超声对人体组织扫描,接收回波的射频信号后转换为图像信号显示的过程。
现有超声成像系统的成像过程在解调时,通过FPGA完成射频信号的时频变换,滤波和解调,在滤波时使用滤波器和射频信号相乘的方法,解调时使用正交变换,与具有射频信号本征频率的正弦信号和余弦信号分别逐点相乘,运算量很大。而如果在X86平台上进行这个解调过程,将导致X86平台的大部分运算能力被解调过程占用,而且处理一条超声扫描线的运算时间太长导致不能实时处理接收到的射频信号,即使采用多线程处理也无法解决问题。
另外,医学超声浅表成像系统的成像过程是通过超声对人体皮下组织扫描,成像深度较浅。现有常规超声浅表成像系统的成像过程在使用超声回波的基频成像,而当超声波入射到皮肤时,由于皮肤的平行发射界面结构,导致发射的声波经过多次反射产生伪影,对整体图像质量产生严重劣化。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种超声成像方法、系统及超声成像的信号解调方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
超声成像方法,至少包括如下步骤:
S1,接收一条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号;
S2,将所述射频信号转变为复信号;
S3,获取去直流分量的复信号;
S4,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取以得到基频复包络信号;
S5,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取以得到二次谐波复包络信号;
S6,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模以形成基频解调信号;
S7,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模以形成二次谐波解调信号;
S8,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号。
优选的,所述S2中,使用二维数组存储所述复信号的实部和虚部。
优选的,所述S3,获取去直流分量的复信号是通过将所述复信号中的直流信号置为零值来实现。
优选的,所述S4中,所述第一频率范围为(ω0-ωE)~ω0;
所述S5中,所述第二频率范围为(2ω0-ωE)~2ω0;
其中,ω0为中心频率;ωE为复信号的基频信号或二次谐波信号经包络信号做幅度调制后的频率偏移量。
优选的,所述S8包括
S81,计算基频解调信号和二次谐波解调信号的相关系数以确定它们的相关曲线;
S82,通过计算所述相关曲线的拐点值来确定信号融合时,基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值;
S83,根据确定的基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号加权后逐点求和得到基频和二次谐波的融合信号。
优选的,还包括S9,对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号。
优选的,还包括S10,将一帧超声图像的全部超声扫描线对应的融合信号或融合信号压缩后的图像压缩信号进行矩阵转置变换得到一帧超声图像。
超声成像方法,包括如下步骤:
S101,获取一帧超声图像对应的超声扫描回波的射频信号;
S201,将所述射频信号转变为复信号;
S301,获取去直流分量的复信号;
S401,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
S501,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
S601,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
S701,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号;
S801,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号;
S901,对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号;
S1001,将所述图像压缩信号经矩阵转置变换得到超声B模式图像。
超声成像系统,至少包括
信号接收单元,用于接收一条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号;
复信号转换单元,用于将所述射频信号转变为复信号;
去直流分量单元,用于获取去直流分量的复信号;
第一包络信号获取单元,用于对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
第二包络信号获取单元,用于对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
第一解调信号计算单元,用于对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
第二解调信号计算单元,用于对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号;
融合单元,用于将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号。
优选的,所述融合单元包括
相关曲线计算模块,用于计算基频解调信号和二次谐波解调信号的相关系数以确定它们的相关曲线;
权值计算模块,用于通过计算所述相关曲线的拐点值来确定信号融合时,基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值;
融合计算模块,用于根据确定的基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号加权后逐点求和得到基频和二次谐波的融合信号。
优选的,所述的超声成像系统还包括压缩单元,用于对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号。
优选的,所述的超声成像系统还包括最终成像单元,用于将一帧超声图像的全部超声扫描线对应的融合信号或融合信号压缩后的图像压缩信号进行矩阵转置变换得到一帧超声图像。
超声成像的信号解调方法,包括如下步骤:
S10,接收超声扫描组织回波的射频信号;
S20,将接收的射频信号转变为复信号;
S30,获取去直流分量的复信号;
S40,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
S50,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
S60,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
S70,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号。
本发明技术方案的优点主要体现在:
本方案对超声射频信号进行快速傅里叶变换后得到射频信号的复信号,通过直接去除复信号中的噪声频率和直接提取复信号中的包络频率,实现超声射频信号基频包络和二次谐波包络的快速提取,不需要通过加窗滤波器对信号进行低通滤波处理,改进了超声成像中射频信号解调的处理过程,大大减小了从射频信号中提取包络的运算量,不需要传统方法中使用FPGA等硬件,可以在X86平台实现包络提取,从而减少了超声成像系统地硬件成本,可以更方便灵活地处理超声射频信号,同时可以更便捷地分离出基频信号和谐波信号,使超声谐波成像更加易于实现。
通过计算基频包络和二次谐波包络的相关系数,确定基频包络和二次谐波包络融合时的权值,通过加权平均得到融合了基频和二次谐波包络的图像,使超声图像在探头与皮肤之间的近场图像伪影得到消减,增强了皮肤下组织的成像清晰度。
附图说明
图1是本发明的成像方法的流程示意图;
图2是本发明S1中获取的一条超声扫描线对应的超声扫描回波的时域射频信号;
图3是本发明超声回波的频域射频信号。
图4是本发明S2中超声回波的频域射频信号的实部;
图5是本发明S2中超声回波的频域射频信号的虚部;
图6是本发明S4,S5中复信号的基频信号频段和二次谐波信号频段;
图7是本发明S6中的基频解调信号;
图8是本发明S7中的二次谐波解调信号;
图9是本发明S8中进行信号融合的具体过程;
图10是输出的超声图像。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例,凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且,在方案的描述中,以操作人员为参照,靠近操作者的方向为近端,远离操作者的方向为远端。
实施例1
下面结合附图对本发明揭示的超声成像方法进行阐述,所述超声成像方法更优是应用于医学超声成像,本实施例中以用于医学超声浅表成像为例进行说明。
如附图1所示,所述方法至少包括如下步骤:
S1,接收一条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号;
S2,将所述射频信号转变为复信号;
S3,获取去直流分量的复信号;
S4,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取以得到基频复包络信号;
S5,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取以得到二次谐波复包络信号;
S6,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模以形成基频解调信号;
S7,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模以形成二次谐波解调信号;
S8,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号。
所述S1中,接收到的射频信号为如附图2所示的时域射频信号RF_T(t),其中时长为T,本征频率为超声发射频率ω0,采样频率为fs。
所述S2中,使用快速傅里叶变换(FFT)将时域射频信号RF_T(t)变换为如附图3所示的频域射频信号RF_F(ω)。在本实施中,我们将时域射频信号通过快速傅里叶变换为包含如附图4所示的实部RF_Freal(ω)及如附图5所示的虚部RF_Fimag(ω)的复频域信号,即将时域射频信号这个实信号输入转变为包含实部和虚部的复信号输出,并使用二维数组存储所述复信号的实部和虚部,这有助于在后续求信号幅值时,极大地提升运算速度。
所述S2中采用的公式如下:
通常射频信号包含直流信号,载波信号和噪声信号,而载波信号包括所述目标组织的包络信号;因此,在所述S3中,通过将所述复信号中的直流信号置为零值来完成去直流操作,得到去直流分量的复信号RF_Sreal(ω),RF_Simag(ω),该复信号包含目标组织信息。
所述S3的可用公式描述为:
RF_Freal(1)=0 (4)
RF_Fimag(1)=0 (5)
RF_Sreal(ω)=RF_Freal(ω)2≤ω≤fs/2 (6)
RF_Simag(ω)=RF_Fimag(ω)2≤ω≤fs/2 (7)。
在对视频信号进行解调时,通常对射频信号进行正交(IQ)解调算法提取组织包络信息,正交解调算法是通过时域射频信号RF_T(t)分别与本征频率余弦信号cos(ω0t)和正弦信号sin(ω0t)逐个相乘来将时域射频信号RF_T(t)分解为两路正交信号,再通过逐个求两路正交信号的模,得到解调后的包络信号,解调过程运算量很大。
而因为中心频率为ω0的基频信号被包络信号做幅度调制后,其频率被偏移±ωE,因此,在所述S4中,通过比较中心频率ω0和被幅度调制后的基频信号的频率(ω0±ωE),即可确定包络信号所在的频率范围,从而直接提取目标组织的基频复包络信号所在的频率范围(第一频率范围)即可以得到目标组织基频复包络信号RF_BEreal(ω),
RF_BEimag(ω),具体是如附图6中两条虚线之间的频段,所述第一频率范围对应为(ω0-ωE)~ω0。
S4中采用的公式如下:
RF_BEreal(ω)=RF_Sreal(ω)(ω0-ωE)≤ω≤ω0 (8)
RF_BEimag(ω)=RF_Simag(ω)(ω0-ωE)≤ω≤ω0 (9)。
同时,由于中心频率为2ω0的二次谐波信号被包络信号做幅度调制后,其频率被偏移±ωE,因此,在所述S5中,通过比较中心频率2ω0和被幅度调制后的二次谐波信号的频率(2ω0±ωE),即可确定包络信号所在的频率范围,直接提取目标组织的二次谐波复包络信号所在的频率范围(第二频率范围),可以得到目标组织的二次谐波复包络信号RF_HEreal(ω),RF_HEimag(ω),具体是如附图6中两条实线之间的频段,所述第二频率范围对应为(2ω0-ωE)~2ω0。
所述S5中使用的公式如下:
RF_HEreal(ω)=RF_Sreal(ω)(2ω0-ωE)≤ω≤2ω0 (10)
RF_HEimag(ω)=RF_Simag(ω)(2ω0-ωE)≤ω≤2ω0 (11)。
所述S6中,将频域的基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换(IFFT),得到基频复包络信号的复时域信号RF_BETreal(t),RF_BETimag(t),所述快速傅里叶逆变换为已知技术,此处不作赘述。
对所述复时域信号RF_BETreal(t),RF_BETimag(t)做取模运算,即可得到射频信号的基频包络RF_BEN(t),完成解调处理得到如附图7所示的基频解调信号。
所述S6中使用的公式如下:
S7步骤中,将频域的二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换(IFFT),得到二次谐波复包络信号的复时域信号RF_HETreal(t),RF_HETimag(t)。
对所述复时域信号RF_HETreal(t),RF_HETimag(t)做取模运算,即可得到射频信号的二次谐波包络RF_HEN(t),完成解调处理得到如附图8所示的二次谐波解调信号。
所述S7中使用的公式如下:
本方案对超声射频信号在复频域的直接频率操作,完成了去直流,低通滤波,解调取包络等步骤,大大减少了常用射频信号解调算法的计算量,使X86平台能够完成超声射频信号的实时解调,而不再需要增加FPGA完成解调处理,大大节省了超声成像系统的硬件成本和开发难度。
在超声图像组织谐波成像时,由于谐波随传播深度先逐渐增强,然后逐渐减弱,在探头和皮肤之间非线性效应不明显,几乎没有谐波,所以使用组织谐波成像可以消除近场多重反射造成的伪像。谐波是随着在组织中的传播距离越深,谐波声压越大,之后才会衰减,这使得谐波声压的最大值比基波声压的最大值的深度要深。同时谐波只有在回波的时候才会有衰减,所以衰减比基波小,因此可以有效消除超声图像近场,同时提高了较深层组织的清晰度。
因此,如附图8所示,所述S8包括:
S81,计算基频解调信号和二次谐波解调信号的相关系数以确定它们的相关曲线;具体的,通过计算二次谐波解调信号方差D(RF_HEN)、基频解调信号的方差D(RF_BEN)及两路信号的协方Cov(RF_HEN,RF_BEN)来计算相关系数ρBH,从而确定两路信号的固定的相关曲线。
所述S81中使用的公式如下:
S82,通过计算所述相关曲线的拐点值ρ0来确定信号融合时,基频解调信号的权值WB及二次谐波解调信号的权值WH。
所述S82中使用的公式为:
当拐点值ρ0=0时,得到对应的Cov(RF_HEN,RF_BEN)值,从而可以得到对应的基频解调信号的权值WB和二次谐波解调信号的权值WH。
其中,所述权值WB和WH通过如下两个模糊函数确定:
S83,根据确定的基频解调信号的权值WB及二次谐波解调信号的权值WH,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号加权后逐点求和得到基频和二次谐波的融合信号RF_FUSE(t);
S83中使用的公式如下:
RF_FUSE(t)=RF_HEN(t)*WH+RF_BEN(t)*WB (19)。
如附图1所示,为了得到超声B模式图像,所述超声成像方法还包括S9,对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号。具体的,是通过对所述融合信号RF_FUSE(t)进行对数压缩,以形成图像压缩信号,从而将高动态范围信号压缩为低动态范围,使图像压缩信号Gray(t)的输出范围为[0,255],以达到灰度图像显示的范围。
所述S9中使用的如下公式:
Gray(t)=A*log(RF_FUSE(t)+1)+C (20)。
所述公式(18)中,为防止对数log的真数为0时造成对数值无穷大,从而RF_FUSE(t)(t)≥0时都能进行对数压缩,而加1对对数压缩造成的数据误差可以忽略不计,其中,A、C为常数,它们的具体值为已知技术,此处不作赘述。当然,除了采用对数压缩,也可以采用已知的其他压缩方式来将融合数据压缩成灰度图的数据,相应的压缩方法在此不作赘述。
上述过程描述了对一帧超声图像的一条超声扫描线对应的射频信号进行处理的过程,要形成最终的超声B模式图像,就需要对一帧超声图像的全部超声扫描线对应的射频信号进行上述处理并将得到的全部信号转变为一帧超声图像。
如附图1所示,对应所述的超声成像方法还包括S10,将一帧超声图像的全部超声扫描线对应的融合信号或融合信号压缩后的图像压缩信号进行矩阵转置变换得到一帧超声图像。
实际操作时,按一定的顺序(例如按照超声探头的扫描顺序)对一帧超声图像的每条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号进行如上S1-S9的处理,将处理完成的每条超声扫描线对应的图像压缩信号逐行存入图像矩阵中,当一帧超声图像的所述超声扫描线对应的超声扫描回波视频信号全部处理完成时(即处理完成的扫描线数量达到组织扫查范围的宽度)时,将所述图像矩阵进行转置变换,得到如附图10所示的与实际扫查方向一致的超声B模式图像。此处,所述转置变换的具体技术为已知技术,在此不作赘述。
当然,在另外的实施例中,上述S9的步骤不是必须的,即可以省去S9的步骤,而是直接将每条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号处理得到的融合信号存入到图像矩阵中并进行转置变换得到超声图像。
实施例2
本实施例揭示了一种超声成像系统,至少包括
信号接收单元,用于接收一条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号;
复信号转换单元,用于将所述射频信号转变为复信号;
去直流分量单元,用于获取去直流分量的复信号;
第一包络信号获取单元,用于对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
第二包络信号获取单元,用于对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
第一解调信号计算单元,用于对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
第二解调信号计算单元,用于对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号;
融合单元,用于将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号。
其中,所述融合单元包括
相关曲线计算模块,用于计算基频解调信号和二次谐波解调信号的相关系数以确定它们的相关曲线;
权值计算模块,用于通过计算所述相关曲线的拐点值来确定信号融合时,基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值;
融合计算模块,用于根据确定的基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号加权后逐点求和得到基频和二次谐波的融合信号。
进一步,所述超声成像系统还包括压缩单元,用于对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号;
进一步,所述超声成像系统还包括最终成像单元,用于将一帧超声图像的全部超声扫描线对应的融合信号或融合信号压缩后的图像压缩信号进行矩阵转置变换得到一帧超声图像。
实施例3
本实施例揭示了一种超声成像方法,相对于上述实施例1中对每条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号进行处理,本实施例中,可以先获取一帧超声图像的全部超声扫描线对应的超声扫描回波信号,然后一起进行处理。相应的,所述成像方法包括如下步骤:
S101,获取一帧超声图像对应的超声扫描回波的射频信号;
S201,将所述射频信号转变为复信号;
S301,获取去直流分量的复信号;
S401,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
S501,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
S601,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
S701,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号;
S801,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号;
S901,对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号;
S1001,将所述图像压缩信号经矩阵转置变换得到超声B模式图像。
各步骤的具体操作方法同上述实施例1中的过程,此处不作赘述。
实施例4
本实施例揭示了一种超声成像的信号解调方法,所述信号解调方法不仅可以用于医学超声浅表成像,也可以应用在其他超声成像场景中,其具体的应用场景此处不作限定。
所述信号解调方法至少包括如下步骤:
S10,接收超声扫描组织回波的射频信号;
S20,将接收的射频信号转变为复信号;
S30,获取去直流分量的复信号;
S40,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
S50,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
S60,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
S70,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号。
本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.超声成像方法,其特征在于:至少包括如下步骤:
S1,接收一条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号;
S2,将所述射频信号转变为包含实部和虚部的复信号;
S3,获取去直流分量的复信号;
S4,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取以得到基频复包络信号;
S5,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取以得到二次谐波复包络信号;
S6,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模以形成基频解调信号;
S7,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模以形成二次谐波解调信号;
S8,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号。
2.根据权利要求1所述的超声成像方法,其特征在于:所述S2中,使用二维数组存储所述复信号的实部和虚部。
3.根据权利要求1所述的超声成像方法,其特征在于:所述S3,获取去直流分量的复信号是通过将所述复信号中的直流信号置为零值来实现。
4.根据权利要求1所述的超声成像方法,其特征在于:
所述S4中,所述第一频率范围为(ω0-ωE)~ω0;
所述S5中,所述第二频率范围为(2ω0-ωE)~2ω0;
其中,ω0为中心频率;ωE为复信号的基频信号或二次谐波信号经包络信号做幅度调制后的频率偏移量。
5.根据权利要求1所述的超声成像方法,其特征在于:所述S8包括
S81,计算基频解调信号和二次谐波解调信号的相关系数以确定它们的相关曲线;
S82,通过计算所述相关曲线的拐点值来确定信号融合时,基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值;
S83,根据确定的基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号加权后逐点求和得到基频和二次谐波的融合信号。
6.根据权利要求1所述的超声成像方法,其特征在于:
还包括S9,对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号。
7.根据权利要求1-6任一所述的超声成像方法,其特征在于:
还包括S10,将一帧超声图像的全部超声扫描线对应的融合信号或融合信号压缩后的图像压缩信号进行矩阵转置变换得到一帧超声图像。
8.超声成像方法,其特征在于:包括如下步骤:
S101,获取一帧超声图像对应的超声扫描回波的射频信号;
S201,将所述射频信号转变为包含实部和虚部的复信号;
S301,获取去直流分量的复信号;
S401,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
S501,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
S601,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
S701,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号;
S801,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号;
S901,对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号;
S1001,将所述图像压缩信号经矩阵转置变换得到超声B模式图像。
9.超声成像系统,其特征在于:至少包括
信号接收单元,用于接收一条超声扫描线对应的超声扫描回波的射频信号;
复信号转换单元,用于将所述射频信号转变为包含实部和虚部的复信号;
去直流分量单元,用于获取去直流分量的复信号;
第一包络信号获取单元,用于对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
第二包络信号获取单元,用于对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
第一解调信号计算单元,用于对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
第二解调信号计算单元,用于对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号;
融合单元,用于将所述基频解调信号及二次谐波解调信号融合得到基频和二次谐波的融合信号。
10.根据权利要求9所述的超声成像系统,其特征在于:所述融合单元包括
相关曲线计算模块,用于计算基频解调信号和二次谐波解调信号的相关系数以确定它们的相关曲线;
权值计算模块,用于通过计算所述相关曲线的拐点值来确定信号融合时,基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值;
融合计算模块,用于根据确定的基频解调信号的权值及二次谐波解调信号的权值,将所述基频解调信号及二次谐波解调信号加权后逐点求和得到基频和二次谐波的融合信号。
11.根据权利要求10所述的超声成像系统,其特征在于:
还包括压缩单元,用于对所述融合信号进行压缩得到图像压缩信号。
12.根据权利要求10所述的超声成像系统,其特征在于:
还包括最终成像单元,用于将一帧超声图像的全部超声扫描线对应的融合信号或融合信号压缩后的图像压缩信号进行矩阵转置变换得到一帧超声图像。
13.超声成像的信号解调方法,其特征在于:至少包括如下步骤:
S10,接收超声扫描组织回波的射频信号;
S20,将所述射频信号转变为包含实部和虚部的复信号;
S30,获取去直流分量的复信号;
S40,对所述去直流分量的复信号进行第一频率范围的信号提取,以得到基频复包络信号;
S50,对所述去直流分量的复信号进行第二频率范围的信号提取,以得到二次谐波复包络信号;
S60,对所述基频复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成基频解调信号;
S70,对所述二次谐波复包络信号进行快速傅里叶逆变换后取模,以形成二次谐波解调信号。
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