CN116549016A - 超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统。所述方法包括:获取成像区域的多组超声回波数据;超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数;解码多组超声回波数据,得到超声图像序列。采用本方法能够提高针对深层组织的微血流成像效果。
Description
技术领域
本申请涉及成像技术领域,特别是涉及一种超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统。
背景技术
传统超声血流成像由于高噪声、低帧频等局限性,无法观察到低流速、微小血管的结构与分布情况。近年来,基于平面波或发散波的非聚焦超声成像技术极大地提升了数据采样频率,而更高的频率意味着更加丰富的时序信息的获得,并配合先进的组织杂波滤波器,使得超声下浅表组织的微血流成像逐渐得到广泛应用。
然而,由于非聚焦波在组织深部的穿透能力较弱,不可避免地导致血流回波信号的大幅度减弱,甚至淹没在电子噪声之中。目前的超声成像方法,存在针对深层组织的微血流成像效果差等问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高针对深层组织的微血流成像效果的超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统。
第一方面,本申请提供了一种超声成像方法,方法包括:
获取成像区域的多组超声回波数据;超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数;
解码多组超声回波数据,得到超声图像序列。
在其中一个实施例中,成像区域包括目标区域;方法还包括:
采用复用的方式处理超声图像序列,得到若干目标图像序列;
对各目标图像序列分别进行相干复合处理,得到用于针对目标区域进行成像的目标区域图像序列;目标图像序列包括超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像。
在其中一个实施例中,采用复用的方式处理超声图像序列,得到若干目标图像序列的步骤,包括:
从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,选取出当前的目标图像序列;
基于当前的目标图像序列,从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,选取出下一次的目标图像序列,直至得到若干目标图像序列;其中,下一次的目标图像序列中包含当前的目标图像序列中的至少一幅单角度非聚焦波图像。
在其中一个实施例中,成像区域还包括相关区域;方法还包括:
将目标区域图像序列进行随机奇异值分解滤波处理,得到针对目标区域的待成像复数图像序列;
获取相关区域图像序列,并将相关区域图像序列进行奇异值分解滤波处理,得到针对相关区域的待成像复数图像序列;
基于成像区域,对针对目标区域的待成像复数图像序列、以及针对相关区域的待成像复数图像序列进行拼接处理,得到成像区域复数图像序列。
在其中一个实施例中,获取成像区域的多组超声回波数据的步骤之前,包括:
获取沃尔什矩阵;
根据沃尔什矩阵和初始超声脉冲波的各通道延时,组成波形编码矩阵;
基于波形编码矩阵对初始超声脉冲波进行编码,得到目标超声脉冲波。
在其中一个实施例中,基于波形编码矩阵对初始超声脉冲波进行编码,得到目标超声脉冲波的步骤,包括:
根据波形编码矩阵对初始超声脉冲波的各通道进行编码,得到各通道发射波形;
根据各通道发射波形,得到目标超声脉冲波。
在其中一个实施例中,解码多组超声回波数据,得到超声图像序列的步骤,包括:
获取所述波形编码矩阵对应的逆矩阵,得到波形解码矩阵;基于波形解码矩阵,对各组超声回波数据进行解码,分别得到多组射频数据;
基于发射参数,对各射频数据分别进行波束成形处理,得到超声图像序列。
第二方面,本申请提供了一种超声成像装置,装置包括:
回波获取模块,用于获取成像区域的多组超声回波数据;超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数;
回波解码模块,用于解码多组超声回波数据,得到超声图像序列。
第三方面,本申请提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
第四方面,本申请提供了一种超声成像系统,所述系统包括用于发射目标超声脉冲波、以及接收超声回波数据的超声换能器;所述系统还包括连接超声换能器的计算机设备,计算机设备执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
上述超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统,通过获取成像区域的多组超声回波数据;其中,超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到,得到相比于初始超声脉冲波周期数增大了的目标超声脉冲波,将目标超声脉冲波用于发射能够增加发射脉冲的周期数量,从而大幅度提高非聚焦波在组织深部的穿透能力,避免深层微小血流信号淹没在噪声之中;获取到对应于目标超声脉冲波的超声回波数据信号得到增强,可以从前端提高用于反映血流回波信号的超声回波数据的强度、抑制噪声水平,得到信号增强的超声回波数据;解码多组超声回波数据,得到超声图像序列,可以在回波解码后增强每个单独角度回波信号的强度,并保证图像轴向分辨率不受发射脉冲周期数量增加的影响,超声图像序列可以用于后续的相干复合以及成像,进而提高了针对深层组织的微血流成像效果。
附图说明
图1为一个实施例中超声成像方法的流程示意图;
图2为另一个实施例中超声成像方法的流程示意图;
图3为又一个实施例中超声成像方法的流程示意图;
图4为有一个实施例中超声成像方法的流程示意图;
图5(a)为一个实施例中常规相干复合处理的示意图;
图5(b)为一个实施例中循环复用相干复合处理的示意图;
图6为一个实施例中超声成像步骤的流程示意图;
图7为另一个实施例中超声成像步骤的流程示意图;
图8为又一个实施例中超声成像步骤的流程示意图;
图9为再一个实施例中超声成像步骤的流程示意图;
图10(a)为一个实施例中初始超声脉冲波的示意图;
图10(b)为一个实施例中目标超声脉冲波的示意图;
图10(c)为一个实施例中超声回波数据的示意图;
图10(d)为一个实施例中射频数据的示意图;
图11(a)为一个示例中超声成像方法的流程示意图;
图11(b)为另一个示例中超声成像方法的流程示意图;
图12为一个实施例中成人肾脏的B超(B-scan ultrasonography)图像;
图13(a)为常规方案中肾脏超声血流图像;
图13(b)为一个实施例中肾脏超声微血流图像;
图14为一个实施例中超声成像装置的结构框图;
图15为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,早期延续传统超声多普勒成像的壁滤波技术,使用以低通或带通滤波器作为杂波抑制的方法,对若干连续的超声射频数据帧沿慢时信号方向进行滤波,但往往由于组织运动和噪声影响,其对微小血流的检测并不理想。传统超声血流成像存在高噪声、低帧频等局限性,无法观察到低流速、微小血管的结构与分布情况,而微小血管的检测和成像对于评估人体生理状态有着至关重要的作用。
随着平面波或发散波的非聚焦超声成像技术的发展,极大地提升了数据采样频率。平面波超声成像采用平面波发射,单次发射即可覆盖整个成像区域,相较于传统的线扫聚焦超声,能极大的减少一帧图像的发射次数,从而显著的提升扫查帧率,但单次发射得到的平面波图像的分辨率和信噪比严重下降。利用非聚焦波超高帧频可以极大地凸显组织和血液流动之间的差异,提高多普勒效应产生的最小血流速度可检测范围,从而检出更加微小的血流信号和血管结构。多角度相干复合平面波成像方法通过对超声换能器不同阵元发射的脉冲进行相位延时,从而产生与换能器成不同夹角的平面波,采集各个角度平面波反射的回波信号,并通过相干复合的方法叠加多帧图像。多角度相干复合平面波成像方法增加复合角度数目的方式,抑制了噪声,可以有效提升图像的分辨率和信噪比,进而改善了平面波的成像质量,和常规聚焦波相比,在图像质量相当的情况下,帧率有极大提高。基于相干复合平面波和特征分解的超声微血流成像可以广泛应用于小动物和人体浅表部位的血流检测。
然而,相干复合平面波的局限性在于,随着平面波发射角度总数量的增多,成像帧率会相应地下降。当成像深度较浅时,接收单次平面波回波数据所需的时间较短,帧率受平面波发射角度总数量影响并不严重;而对于深层组织成像,接收单次平面波回波数据所需时间就已经大幅度增加,此时若再增加发射角度数,最终成像帧率将大幅度降低,进而导致微小血流的检出敏感度显著降低,难以平衡信号噪声水平和微小血流检出敏感度。另一种有效提高深层血流回波信号强度的策略是增加发射脉冲的周期数量,例如在传统超声多普勒血流成像中,通常采用频率较低、且周期数远高于常规成像模式的发射超声脉冲,以克服血流回波信号在组织传输中的衰减。然而,随着发射脉冲周期数的增加,图像的轴向分辨率会不可避免地下降,难以达到微小血管高分辨率成像的效果。综上所述,由于非聚焦波在组织深部的穿透能力较弱,不可避免地导致血流回波信号的大幅度减弱,甚至淹没在电子噪声之中,尤其针对位于体内较深部位的腹部实质性脏器,例如肝脏和肾脏,对腹部实质性脏器的微小血流检测面临的挑战更为突出。
近年来,基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)或主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)等特征分解的方法被广泛应用于超快超声微血管成像。传统的杂波滤波器仅在时间维度上运行,而SVD等方法在时空相干性方面利用了组织和血液运动的不同特征,提供了更加高维的特征信息,大幅度提高了对微小血流的敏感程度。然而,由于仅依靠血红细胞运动的微弱信号,该方法的抗噪声能力较差,当噪声或伪影干扰较大时,对于微血管的成像灵敏度将大幅度降低。
根据传统经验,增加发射超声脉冲的周期数量是提高非聚焦波穿透深度的有效途径,但同时会导致图像轴向分辨率的大幅度下降。增加非聚焦波的发射角度数量并进行相干复合成像,也是一种常用的噪声抑制方法,但这是以牺牲最终成像帧率为代价的,在深层成像时尤为突出,并进一步降低了微小血流的检出敏感度。此外,腹部实质性脏器受心跳和呼吸影响存在缓慢运动,太多发射角度反而会在相干复合时引入新的杂波伪影。综上所述,传统用于微小血流回波信号增强和噪声抑制的方法难以在腹部实质性脏器等深层成像部位发挥作用。
因此,传统超声血流成像方法并不适用于人体深层组织和器官中的微小血流检测与成像,一种可用于腹部实质性脏器的微血流检测的超声成像方法亟待被提出。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种超声成像方法,方法包括:
步骤110,获取成像区域的多组超声回波数据;超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数;
具体而言,可以对初始超声脉冲波进行编码确定目标超声脉冲波,通过编码得到的目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数,其中,初始超声脉冲波可以为多角度相干复合非聚焦波,多角度相干复合非聚焦波可以包括多角度相干复合平面波和多角度相干复合发散波中的至少一种。进一步的,基于确定出的目标超声脉冲波,可以将目标超声脉冲波作为各通道发射的波形,按顺序依次发射多组超声脉冲,并将对应接收到的针对目标超声脉冲波的回波数据进行保存,进而得到多组超声回波数据。多组超声回波数据可以为原始获取的射频数据。通过上述对初始超声脉冲波进行编码得到目标超声脉冲波的方式,能够增加发射脉冲的周期数量,从而大幅度提高非聚焦波在组织深部的穿透能力,避免深层微小血流信号淹没在噪声之中;获取到对应于目标超声脉冲波的超声回波数据,可以从前端提高用于反映血流回波信号的超声回波数据的强度以及抑制噪声水平。
在一些示例中,可以根据初始超声脉冲波与波形编码矩阵确定目标超声脉冲波;可以基于通信领域中码分复用原理确定出波形编码矩阵,并基于初始超声脉冲波与波形编码矩阵卷积的输出确定出目标超声脉冲波。波形编码矩阵可以为M阶矩阵,例如,阶数M可以为2的na次方,波形编码矩阵的阶数M可以根据发射角度数目确定;通过波形编码矩阵可以对初始超声脉冲波进行处理,例如,卷积处理,进而得到的目标超声脉冲波的总长度相比于初始超声脉冲波的长度扩大了若干倍,例如,波形编码矩阵的阶数M倍,即目标超声脉冲波在时序上被分为M段与初始超声脉冲波相同的长度,目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数,其中,目标超声脉冲波的周期数=初始超声脉冲波的周期数*波形编码矩阵的阶数;进而基于波形编码矩阵与初始超声脉冲波得到的目标超声脉冲波用于发射,相比于初始超声脉冲波提高了发射脉冲的周期数量。进一步的,基于确定出的目标超声脉冲波,可以将目标超声脉冲波作为各通道发射的波形,按顺序依次发射多组超声脉冲,并将对应接收到的针对目标超声脉冲波的回波数据进行保存,进而得到多组超声回波数据。多组超声回波数据可以为原始获取的射频数据。
在一些示例中,可以基于预设的发射参数和波形编码矩阵确定出目标超声脉冲波;波形编码矩阵可以为对波形数据进行编码的矩阵。例如,可以基于多角度相干复合非聚焦波的发射参数生成初始超声脉冲波。发射参数可以包括发射角度数目、最大发射角度、发射脉冲的中心频率、发射脉冲周期数和发射脉冲初始相位中的至少一种。波形编码矩阵可以根据非聚焦波发射的倾角对应的各通道延时与沃尔什矩阵的卷积得到。
步骤120,解码多组超声回波数据,得到超声图像序列。
具体而言,可以对各组超声回波数据分别进行解码处理,得到超声图像序列;超声图像序列可以为包括多个单角度非聚焦波图像;其中,单角度非聚焦波图像可以包括单角度平面波图像和单角度发散波图像中的至少一种;单角度非聚焦波图像可以为复数图像。通过对各组超声回波数据进行解码处理,可以得到信号增强的超声图像序列,以用于后续的相干复合处理,进而实现针对深层组织的微血流成像效果的提高。
在一些示例中,可以基于多波形编码矩阵对应的波形解码矩阵,对各组超声回波数据分别进行解码处理,得到超声图像序列;其中,波形解码矩阵可以为用于对波形数据进行解码的矩阵,波形解码矩阵可以用于对获取到的各组超声回波数据分别进行解码处理,能够在回波解码后增强每个单独角度回波信号的强度,并保证图像轴向分辨率不受发射脉冲周期数量增加的影响,进而得到信号增强的超声图像序列。
在一些示例中,可以基于波形解码矩阵,对获取到的各组超声回波数据分别进行解码处理,得到解码后的射频数据。其中,波形解码矩阵可以为基于波形编码矩阵得到的,对波形数据进行解码的矩阵。可以基于发射参数对解码处理后的各组超声回波数据进行波束成形处理,例如,可以基于发射参数对解码后的射频数据进行波束成形处理,得到超声图像序列。超声图像序列可以包括依序排列的NF组复数图像序列IQData(t),t=1,2,3……NF,NF的取值范围可以为50-300;每组复数图像序列IQData(t)可以包括2na个单角度非聚焦波图像IQData(p,t),其中,p=1,2,3……2na,2na为发射参数中的发射角度数目,即每组复数图像序列IQData(t)中的单角度非聚焦波图像IQData(p,t)可以按照发射次数的索引号p进行排序。
本申请实施例方法通过获取成像区域的多组超声回波数据;其中,超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到,得到相比于初始超声脉冲波周期数增大了的目标超声脉冲波,将目标超声脉冲波用于发射能够增加发射脉冲的周期数量,从而大幅度提高非聚焦波在组织深部的穿透能力,避免深层微小血流信号淹没在噪声之中;获取到对应于目标超声脉冲波的超声回波数据信号得到增强,可以从前端提高用于反映血流回波信号的超声回波数据的强度、抑制噪声水平,得到信号增强的超声回波数据;解码多组超声回波数据,得到超声图像序列,可以在回波解码后增强每个单独角度回波信号的强度,并保证图像轴向分辨率不受发射脉冲周期数量增加的影响,超声图像序列可以用于后续的相干复合以及成像,进而提高了针对深层组织的微血流成像效果。
在其中一个实施例中,如图2所示,成像区域包括目标区域;方法还包括:
步骤210,采用复用的方式处理超声图像序列,得到若干目标图像序列;
步骤220,对各目标图像序列分别进行相干复合处理,得到用于针对目标区域进行成像的目标区域图像序列;目标图像序列包括超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像。
具体而言,超声图像序列可以包括依序排列的多幅单角度非聚焦波图像;可以采用复用的方式处理超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像,得到若干目标图像序列,其中,各目标图像序列均可以包括超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像;将目标图像序列进行相干复合处理,直至处理完选取出的各目标图像序列,可以得到目标区域图像序列;目标区域图像序列可以用于针对目标区域进行成像。通过上述相干复合处理,可以根据实际需要选取目标图像序列的数目,通过复用的方式提高目标图像序列的数目,例如,目标图像序列可以包括依序排列的多组复数图像序列,各复数图像序列可以包括依序排列的多幅单角度非聚焦波图像,使得目标图像序列的数目大于超声图像序列中复数图像序列的组数,可以提高目标区域图像序列的帧率,最终得到信号增强的、低噪声的、高帧率的用于反映回波复数数据的目标区域图像序列,相比传统方式提高了信号强度、降低了噪声水平,并且可以根据实际需要设置以提高帧率,进而提高了针对深层组织的微血流成像效果。
在一些示例中,可以采用复用的方式处理超声图像序列,得到若干目标图像序列IQDataH(t),t=1,2,3……2na*(NF-1)+1;各目标图像序列IQDataH(t)均包括超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像IQData(p,t)。目标图像序列的数目可以大于超声图像序列中复数图像序列的组数,例如,超声图像序列中复数图像序列的组数可以为100组,从超声图像序列中选取出的目标图像序列的数目可以大于100组,也即是说,至少两组目标图像序列中包含相同的单角度非聚焦波图像,进而提高了对目标图像序列进行相干复合处理后得到的目标区域图像序列最终用于反映目标区域图像清晰度的帧率。
在其中一个实施例中,如图3所示,采用复用的方式处理超声图像序列,得到若干目标图像序列的步骤,包括:
步骤310,从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,选取出当前的目标图像序列;
步骤320,基于当前的目标图像序列,从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,选取出下一次的目标图像序列,直至得到若干目标图像序列;其中,下一次的目标图像序列中包含当前的目标图像序列中的至少一幅单角度非聚焦波图像。
具体而言,可以从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,以设置步长的方式依次选取出各目标图像序列,步长可以小于目标图像序列中单角度非聚焦波图像的幅数,并且大于0,以得到若干目标图像序列。进一步的,可以将选取出的各目标图像序列分别进行相干复合处理,得到相比常规相干复合方式帧率提升的目标区域图像序列。通过下一次选取出的目标图像序列中包含当前选取出的目标图像序列中的至少一幅单角度非聚焦波图像,能够使得各单角度非聚焦波图像进行循环复用相干复合,以提高目标区域图像序列用于成像的帧率。
在一些示例中,超声图像序列中复数图像序列的组数可以为100组,在超声图像序列中,可以以1幅单角度非聚焦波图像作为移动选取的步长,依次选取相邻的4幅单角度非聚焦波图像,以得到397组目标图像序列,也即是说,相邻的目标图像序列选取了相同的3幅单角度非聚焦波图像。
在其中一个实施例中,成像区域还包括相关区域,其中,目标区域中的成像目标体积小于相关区域中的成像目标体积;超声图像序列包括依序排列的多组复数图像序列;如图4所示,方法还包括:
步骤410,对各复数图像序列分别进行相干复合处理,得到相关区域图像序列;
步骤420,基于成像区域,对目标区域图像序列与相关区域图像序列进行拼接处理,得到成像区域复数图像序列;
步骤430,对成像区域复数图像序列进行成像处理,得到成像区域图像。
具体而言,成像区域可以同时包括目标区域和相关区域,其中,目标区域的成像目标体积小于相关区域中的成像目标体积,例如,成像区域可以为肾脏区域,目标区域可以为肾脏区域中的微小血管区域,相关区域可以为肾脏区域中的大血管区域;可以对各复数图像序列分别进行相干复合处理,相干复合处理可以为常规的相干复合方法,例如,采用常规的相干复合方法针对相关区域处理各复数图像序列,进而可以得到针对相关区域的相关区域图像序列;进一步的,可以基于成像区域中的目标区域和相关区域的关系,对得到的目标区域图像序列与相关区域图像序列进行拼接处理,以得到成像区域复数图像序列;对成像区域复数图像序列进行成像处理,例如,针对常规图像序列的后处理操作,进而得到成像区域图像,成像区域图像可以为针对成像区域的超声微血流图像。通过上述将成像区域划分为目标区域和相关区域的方式,能够对成像目标体积较大的相关区域进行常规的相干复合处理,减小计算量,提高处理效率;并对成像目标体积较小的目标区域采用选取目标图像序列的方式进行相干复合处理,能够有效针对体积较小的成像目标提高成像帧率和信号强度,降低噪声;最终通过拼接成像得到的成像区域图像,对于不同体积的成像目标均具有较高的分辨率,有效检测出了成像区域中较小的成像目标。
在一些示例中,可以通过框选的方式对成像区域中的相关区域R1和目标区域R2进行划分,其中,目标区域R2为需要进行杂波抑制的感兴趣区域;进而,可以采用如图5(a)所示的方式对相关区域R1进行常规相干复合处理,例如,将超声图像序列中依序排列的单角度非聚焦波图像IQData(p,t),以每组复数图像序列IQData(t)作为划分方式,对每组复数图像序列IQData(t)(例如,复数图像序列IQData(1)可以包括IQData(1,1)、IQData(2,1)、IQData(3,1)以及IQData(4,1),其中p=1,2,3,4)进行相干复合处理,进而得到针对相关区域的相关区域图像序列IQDataN(t)(例如,可以对复数图像序列IQData(1)进行相干复合处理得到相关区域图像序列IQDataN(1))。可以采用如图5(b)所示的方式对目标区域R2进行如步骤110至步骤130所述方法进行相干复合处理,其中,可以从超声图像序列中选取若干目标图像序列IQDataH(t),各目标图像序列IQDataH(t)均包括超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像IQData(p,t),例如,IQDataH(1)可以包括IQData(1,1)、IQData(2,1)、IQData(3,1)以及IQData(4,1),IQDataH(2)可以包括IQData(2,1)、IQData(3,1)、IQData(4,1)以及IQData(1,2),以此类推,相邻的目标图像序列IQDataH(t)中可以包括相同的单角度非聚焦波图像IQData(p,t)。进一步的,可以对得到的相关区域图像序列IQDataN(1)和目标图像序列IQDataH(t)进行拼接处理,得到成像区域复数图像序列I(t);对成像区域复数图像序列I(t)进行成像处理,例如,将成像区域复数图像序列I(t)与其自身共轭相乘,并沿时间维度求和,并做对数压缩,得到最终的超声微血流图像。
在其中一个实施例中,成像区域还包括相关区域;如图6所示,方法还包括:
步骤610,将目标区域图像序列进行随机奇异值分解滤波处理,得到针对目标区域的待成像复数图像序列;
步骤620,获取相关区域图像序列,并将相关区域图像序列进行奇异值分解滤波处理,得到针对相关区域的待成像复数图像序列;
步骤630,基于成像区域,对针对目标区域的待成像复数图像序列、以及针对相关区域的待成像复数图像序列进行拼接处理,得到成像区域复数图像序列。
具体而言,目标区域图像序列可以包括若干张高帧率复合非聚焦波复数图像,其中,高帧率复合非聚焦波复数图像可以包括高帧率复合平面波复数图像和高帧率复合发散波复数图像中的至少一种;可以对目标区域图像序列进行随机奇异值分解滤波处理,例如,采用随机奇异值分解滤波器对若干张高帧率复合非聚焦波复数图像进行滤波,得到针对目标区域的待成像复数图像序列,例如,得到微小血管复数图像序列。可以对各复数图像序列分别进行相干复合处理,相干复合处理可以为常规的相干复合方法,例如,采用常规的相干复合方法针对相关区域处理各复数图像序列,进而可以得到针对相关区域的相关区域图像序列;相关区域图像序列可以包括若干张复合非聚焦波复数图像,其中,复合非聚焦波复数图像可以包括复合平面波复数图像和复合发散波复数图像中的至少一种;可以对相关区域图像序列进行奇异值分解滤波处理,例如,采用奇异值分解滤波器对若干张复合非聚焦波复数图像进行滤波,得到针对相关区域的待成像复数图像序列,针对相关区域的待成像复数图像序列可以为血管复数图像序列。通过上述方式可以根据成像需求将成像区域划分为目标区域和相关区域,例如对成像目标体积较大的相关区域进行常规的相干复合处理,减小计算量,提高处理效率;对成像目标体积较小的目标区域采用选取目标图像序列的方式进行相干复合处理,有效针对体积较小的成像目标提高成像帧率和信号强度,降低噪声;对目标区域图像序列和相关区域图像序列分别滤波处理后,对得到发针对目标区域的待成像复数图像序列、以及针对相关区域的待成像复数图像序列进行拼接处理,其中,奇异值分解滤波器在时空相干性方面利用了组织和血液运动的不同特征,提供了更加高维的特征信息,能够提高对区域内目标(例如,大血管或微小血管)的敏感程度,而随机奇异值分解滤波器可以稳定快速地对目标区域图像序列进行降维处理,性能并不依赖于局部的特征,能够进一步提高针对微小血管区域的处理效率和对微小血管的敏感程度,最终拼接得到的成像区域复数图像序列能够同时提高目标区域图像序列和相关区域图像序列用于成像的清晰度。
在一些示例中,如图5(b)所示,目标区域图像序列可以包括397张高帧率复合非聚焦波复数图像,针对用于表征微小血管区域的目标区域R2,可以采用随机奇异值分解滤波器对397张高帧率复合非聚焦波复数图像IQDataH(t)进行滤波,得到微小血管复数图像序列I2(t);如图5(a)所示,相关区域图像序列可以包括100张复合非聚焦波复数图像,针对用于表征大血管区域的相关区域R1,可以采用奇异值分解滤波器对100张复合非聚焦波复数图像IQDataN(t)进行滤波,得到大血管复数图像序列I1(t);将I1(t)和I2(t)分别放置在相关区域R1和目标区域R2对应的位置,拼接组成最终的超声微血流复数图像序列I(t)。
在其中一个实施例中,如图7所示,获取成像区域的多组超声回波数据的步骤之前,包括:
步骤710,获取沃尔什矩阵;
步骤720,根据沃尔什矩阵和初始超声脉冲波的各通道延时,组成波形编码矩阵;
步骤730,基于波形编码矩阵对初始超声脉冲波进行编码,得到目标超声脉冲波。
具体而言,获取沃尔什矩阵(Walsh matrix),并基于沃尔什矩阵和初始超声脉冲波的各通道延时,可以组成波形编码矩阵,例如,根据非聚焦波发射的倾角对应的各通道延时与沃尔什矩阵的卷积组成波形编码矩阵;其中,初始超声脉冲波的各通道延时可以为根据非聚焦波的发射角度决定。其中,沃尔什矩阵可以为一个维度为M的方阵,其中M为自然数。沃尔什矩阵由-1和1组成,其所有的行与列都两两正交,即点积为0。沃尔什矩阵的阶数M可以根据发射角度数目确定。初始超声脉冲波可以基于初始超声脉冲波的发射参数确定,例如,基于多角度相干复合非聚焦波的发射参数,可以确定初始超声脉冲波,初始超声脉冲波可以为多角度相干复合非聚焦波;发射参数可以包括发射脉冲的中心频率、发射脉冲周期数、发射脉冲初始相位、发射角度数目以及最大发射角度;基于发射角度数目和最大发射角度,可以确定出发射脉冲的发射延时;发射脉冲的发射延时还可以基于发射角度数目、最大发射角度和换能器参数确定。进一步的,基于发射脉冲的中心频率、发射脉冲周期数、发射脉冲初始相位以及发射脉冲周期数,可以确定出初始超声脉冲波。
进一步的,基于波形编码矩阵对初始超声脉冲波进行编码,可以得到目标超声脉冲波;其中,波形编码矩阵可以基于如下的沃尔什矩阵W(p,q)生成:
其中,R(k+1,q)为任意拉德梅克函数;g(p)为p的格雷码;g(p)k是为格雷码g(p)的第k位数;p为发射次数的索引号,p=1,2,3……2na;M为沃尔什矩阵的阶数,M=2na。通过上述方式获取波形编码矩阵,可以对初始超声脉冲波进行编码,例如,基于通信领域中的码分复用原理对初始超声脉冲波进行编码,以确定出目标超声脉冲波,得到的目标超声脉冲波的总长度相比于初始超声脉冲波的长度,扩大了波形编码矩阵的阶数M倍;基于上述得到的目标超声脉冲波对成像区域进行发射,能够增加发射脉冲的周期数量,从而大幅度提高非聚焦波在组织深部的穿透能力,避免深层微小血流信号淹没在噪声之中;获取目标超声脉冲波相应的多组超声回波数据,可以从前端提高用于反映血流回波信号的超声回波数据的强度以及抑制噪声水平。
在一些示例中,初始超声脉冲波可以为TWA(i,j),其中,i为换能器阵元的索引号,i=1,2,3……N,N为超声换能器的阵元数量;j为初始发射角度的索引号,j=1,2,3……2na,2na为发射角度数目,na可以是1、2、3或4中的任一个;初始超声脉冲波TWA(i,j)的长度为NTW。
基于波形编码矩阵和初始超声脉冲波,可以确定出目标超声脉冲波,例如,基于用于确定波形编码矩阵的沃尔什矩阵W(p,q),以及初始超声脉冲波TWA(i,j),可以确定出目标超声脉冲波TWB(i,p),其中,目标超声脉冲波TWB(i,p)的总长度为2na×NTW,并在时序上被分为2na段,每一段分别由对应的初始超声脉冲波TWA(i,j)和沃尔什矩阵W(p,q)相乘的结果组成,即:
TWB(,p)[1+(j-1)×NTW~j×NTW]=TWA(,j)×W(p,q)。
式中,TWB(,p)为目标超声脉冲波;i为换能器阵元的索引号;j为初始发射角度的索引号;p为发射次数的索引号;NTW为初始超声脉冲波TWA(i,j)的长度;TWA(,j)为初始超声脉冲波;W(p,q)为沃尔什矩阵。
在其中一个实施例中,如图8所示,基于波形编码矩阵对初始超声脉冲波进行编码,得到目标超声脉冲波的步骤,包括:
步骤810,根据波形编码矩阵对初始超声脉冲波的各通道进行编码,得到各通道发射波形;
步骤820,根据各通道发射波形,得到目标超声脉冲波。
具体而言,根据初始超声脉冲波和波形编码矩阵,可以得到多个通道的发射波形作为目标超声脉冲波,其中,每个通道的发射波形的长度均与初始超声脉冲波相同,由初始超声脉冲波和波形编码矩阵相乘的结果组成上述多个通道的发射波形,将述多个通道的发射波形作为目标超声脉冲波用于成像区域的发射,能够增加发射脉冲的周期数量,从而大幅度提高非聚焦波在组织深部的穿透能力,以克服血流回波信号在组织传输中的衰减,避免深层微小血流信号淹没在噪声之中。
在一些示例中,沃尔什矩阵的阶数M可以为2的na次方,沃尔什矩阵的阶数M可以等于发射角度数目。例如,沃尔什矩阵可以为4阶方阵,进而波形编码矩阵可以基于4阶沃尔什矩阵确定。
在其中一个实施例中,如图9所示,解码多组超声回波数据,得到超声图像序列的步骤,包括:
步骤910,获取波形编码矩阵对应的逆矩阵,得到波形解码矩阵;
步骤920,基于波形解码矩阵,对各组超声回波数据进行解码,分别得到多组射频数据;
步骤930,对各射频数据分别进行波束成形处理,得到超声图像序列。
具体而言,可以获取波形编码矩阵对应的逆矩阵,得到波形解码矩阵;波形解码矩阵可以为波形编码矩阵对应的逆矩阵,也可以为基于波形编码矩阵对应的逆矩阵得到的矩阵;基于波形解码矩阵,可以对各组超声回波数据进行解码,例如,可以根据波形编码矩阵的逆矩阵对超声回波数据RFA(i,j)进行解码,得到解码后的多组射频数据RFB(i,p);例如,可以基于沃尔什矩阵的逆矩阵W′,得到多组射频数据RFB(i,p):
式中,RFB(,p)为射频数据;RFA(,j)为超声回波数据;W′(p,j)为沃尔什矩阵的逆矩阵。
进一步的,可以对各射频数据分别进行波束成形处理,得到超声图像序列,例如,基于发射参数对各射频数据分别进行波束成形处理得到超声图像序列。与编码得到的目标超声脉冲波相对应,通过上述方式可以对超声回波数据进行解码,能够在回波解码后增强每个单独角度回波信号的强度,并保证图像轴向分辨率不受发射脉冲周期数量增加的影响,进而从前端提高用于反映血流回波信号的超声回波数据的强度以及抑制噪声水平。
在一些示例中,可以采用下式得到第1个阵元的第2次发射对应的解码后的射频数据RFB(1,2):
进一步的,复数图像序列中、单角度非聚焦波图像的排序可以基于发射角度序列确定;发射参数可以包括发射角度数目和最大发射角度;发射角度序列可以基于发射角度数目和最大发射角度确定;目标图像序列中单角度非聚焦波图像的幅数可以与复数图像序列中单角度非聚焦波图像的幅数相同。
具体而言,发射角度数目可以为2na,na可以为1、2、3或4中的一个;最大发射角度为可以为3°-24°中的任意值;基于发射角度数目和最大发射角度可以确定发射角度序列,发射角度序列可以包括发射角度数目个依序排列的发射角度。进一步的,可以基于发射角度序列,对单角度非聚焦波图像进行排序得到对应的复数图像序列,复数图像序列可以包括发射角度数目个的单角度非聚焦波图像。如图5(b)所示,目标图像序列中单角度非聚焦波图像的幅数可以与复数图像序列中单角度非聚焦波图像的幅数相同,均为发射角度数目个,例如,4个。
在一些示例中,多角度相干复合非聚焦波的发射参数还可以包括发射脉冲的中心频率、发射脉冲周期数和发射脉冲初始相位,其中,发射脉冲的中心频率可以为1MHz-5MHz中的任意值;发射脉冲周期数可以设置为1-5中的任意值;发射脉冲初始相位可以为0°-180°中的任意值。例如,发射角度数目为4个,最大发射角度为6°,发射脉冲的中心频率为3.5MHz,发射脉冲周期数为2个,发射脉冲初始相位为0°,超声换能器的阵元数量为128个,初始超声脉冲波TWA(i,j)的长度NTW为800个点(每个点为0.004us),其中i=1,2,3……128,j=1,2,3,4,相应的,波形编码矩阵可以基于如下四阶沃尔什矩阵W确定:
/>
基于上述发射参数,如图10(a)所示,为阵元1、阵元64和阵元128的初始超声脉冲波TWA(i,j);如图10(b)所示,为阵元1、阵元64和阵元128的目标超声脉冲波TWB(i,p);如图10(c)所示,为阵元1、阵元64和阵元128的超声回波数据RFA(i,j);如图10(d)所示,为阵元1、阵元64和阵元128的解码后的射频数据RFB(i,p)。对于连续的100组多角度相干复合非聚焦波,基于上述的发射参数波束成形处理后,可以得到400幅单角度非聚焦波图像IQData(,t);进一步的,通过如图5(b)所示的循环复用相干复合处理,可以得到帧率提升了4倍的高帧率复合非聚焦波复数图像IQDataH(),其中,t=1,2,3……397。
在一些示例中,如图11(a)所示,可以先确定出目标超声脉冲波TWB(i,p),具体而言,目标超声脉冲波TWB(i,p)的总长度可以为3200个点,并在时序上被分为4段,每一段分别由对应的初始超声脉冲波TWA(,j)和沃尔什矩阵W相乘的结果组成,即:
TWB(,p)[1+(j-1)×800~j×800]=TWA(,j)×W(p,j)
其中,i为换能器阵元的索引号,j为初始发射角度的索引号,p为发射次数的索引号,i=1,2,3……128,j=1,2,3,4,p=1,2,3,4。
如图11(b)所示,可以通过设置发射参数,基于发射参数分别生成初始超声脉冲波TWA(,j)和波形编码矩阵,基于上述公式根据波形编码矩阵对初始超声脉冲波TWA(,j)进行编码得到最终发射的目标超声脉冲波TWB(i,p)。
进一步的,基于目标超声脉冲波TWB(i,p)发射一组超声脉冲,并接收超声脉冲对应的回波信号,得到超声回波数据RFA(i,j);对超声回波数据RFA(i,j)进行解码,得到射频数据RFB(i,p);对射频数据RFB(i,p)进行基于像素的常规波束合成得到相应的图像序列IQData(p);重复上述步骤t次,即发射t组超声脉冲,得到超声图像序列IQData(p,t);对超声图像序列IQData(p,t)进行常规相干复合,得到相关区域图像序列IQDataN(t);如图12所示,可以手动框选需要进行杂波抑制的成像区域(感兴趣区域R),并将其分成相关区域R1(大血管区域R1)和目标区域R2(微小血管区域R2),采用组织杂波滤波器对相关区域图像序列IQDataN(t)中属于相关区域R1内的像素点进行滤波,得到大血管复数图像序列I1(t);对超声图像序列IQData(p,t)进行如图5(b)所示的循环复用相干复合得到目标图像序列IQDataH(t),采用组织杂波滤波器对目标图像序列IQDataH(t)中属于目标区域R2内的像素点进行滤波,得到微小血管复数图像序列I2(t);拼接大血管复数图像序列I1(t)和微小血管复数图像序列I2(t),得到超声微血流复数图像序列I(t),对超声微血流复数图像序列I(t)进行常规图像序列后处理操作得到用于显示的超声微血流图像,例如,将超声微血流复数图像序列I(t)与其自身共轭相乘,并沿时间维度求和后做对数压缩,得到最终的超声微血流图像,如图13(a)所示,为常规方案针对肾脏得到的超声血流图像,如图13(b)所示,为本申请针对肾脏得到的超声微血流图像,相比于常规方案,得到的超声微血流图像噪声降低且帧率提高。上述方法基于码分复用原理对超声非聚焦波的发射、接收以及波束合成的步骤进行改进,在不牺牲图像轴向分辨率和成像帧率的情况下,提高了非聚焦波在深层组织的穿透能力和最小流速可检测范围,进而有效保留深层微小血流回波信号,再通过组织杂波滤波器滤波处理后拼接成像,实现对深层脏器组织的微血流清晰成像。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的超声成像方法的超声成像装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个超声成像装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于超声成像方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图14所示,提供了一种超声成像装置,装置包括:
回波获取模块1410,用于获取成像区域的多组超声回波数据;超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;目标超声脉冲波的周期数大于初始超声脉冲波的周期数;
回波解码模块1420,用于解码多组超声回波数据,得到超声图像序列。
在其中一个实施例中,成像区域包括目标区域;装置还包括:
相干复合模块,用于采用复用的方式处理超声图像序列,得到若干目标图像序列;对各目标图像序列分别进行相干复合处理,得到用于针对目标区域进行成像的目标区域图像序列;目标图像序列包括超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像。
在其中一个实施例中,相干复合模块还用于从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,选取出当前的目标图像序列;基于当前的目标图像序列,从超声图像序列中的各单角度非聚焦波图像中,选取出下一次的目标图像序列,直至得到若干目标图像序列;其中,下一次的目标图像序列中包含当前的目标图像序列中的至少一幅单角度非聚焦波图像。
在其中一个实施例中,成像区域还包括相关区域;装置还包括:
目标区域图像序列处理模块,用于将目标区域图像序列进行随机奇异值分解滤波处理,得到针对目标区域的待成像复数图像序列;
相关区域图像序列处理模块,用于获取相关区域图像序列,并将相关区域图像序列进行奇异值分解滤波处理,得到针对相关区域的待成像复数图像序列;
拼接处理模块,用于基于成像区域,对针对目标区域的待成像复数图像序列、以及针对相关区域的待成像复数图像序列进行拼接处理,得到成像区域复数图像序列。
在其中一个实施例中,装置还包括:
沃尔什矩阵获取模块,用于获取沃尔什矩阵;
波形编码矩阵获取模块,用于根据沃尔什矩阵和初始超声脉冲波的各通道延时,组成波形编码矩阵;
目标超声波脉冲获取模块,用于基于波形编码矩阵对初始超声脉冲波进行编码,得到目标超声脉冲波。
在其中一个实施例中,回波获取模块1410还用于根据波形编码矩阵对初始超声脉冲波的各通道进行编码,得到各通道发射波形;根据各通道发射波形,得到目标超声脉冲波。
在其中一个实施例中,回波解码模块1420还用于获取所述波形编码矩阵对应的逆矩阵,得到波形解码矩阵;基于波形解码矩阵,对多组超声回波数据进行解码,分别得到多组射频数据;基于发射参数,对各射频数据分别进行波束成形处理,得到超声图像序列。
上述超声成像装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种超声成像方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图15中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提出了一种超声成像系统,系统包括用于发射目标超声脉冲波、以及接收超声回波数据的超声换能器;系统还包括连接超声换能器的计算机设备,计算机设备执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
在一个实施例中,提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
在一个实施例中,提出了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种超声成像方法,其特征在于,所述方法包括:
获取成像区域的多组超声回波数据;所述超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;所述目标超声脉冲波的周期数大于所述初始超声脉冲波的周期数;
解码多组所述超声回波数据,得到超声图像序列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述成像区域包括目标区域;所述方法还包括:
采用复用的方式处理所述超声图像序列,得到若干目标图像序列;
对各所述目标图像序列分别进行相干复合处理,得到用于针对所述目标区域进行成像的目标区域图像序列;所述目标图像序列包括所述超声图像序列中依次相邻的多幅单角度非聚焦波图像。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述采用复用的方式处理所述超声图像序列,得到若干目标图像序列的步骤,包括:
从所述超声图像序列中的各所述单角度非聚焦波图像中,选取出当前的所述目标图像序列;
基于当前的所述目标图像序列,从所述超声图像序列中的各所述单角度非聚焦波图像中,选取出下一次的所述目标图像序列,直至得到若干所述目标图像序列;其中,下一次的所述目标图像序列中包含当前的所述目标图像序列中的至少一幅所述单角度非聚焦波图像。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述成像区域还包括相关区域;所述方法还包括:
将所述目标区域图像序列进行随机奇异值分解滤波处理,得到针对所述目标区域的待成像复数图像序列;
获取相关区域图像序列,并将所述相关区域图像序列进行奇异值分解滤波处理,得到针对所述相关区域的待成像复数图像序列;
基于所述成像区域,对所述针对所述目标区域的待成像复数图像序列、以及针对所述相关区域的待成像复数图像序列进行拼接处理,得到成像区域复数图像序列。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取成像区域的多组超声回波数据的步骤之前,包括:
获取沃尔什矩阵;
根据所述沃尔什矩阵和所述初始超声脉冲波的各通道延时,组成波形编码矩阵;
基于所述波形编码矩阵对所述初始超声脉冲波进行编码,得到所述目标超声脉冲波。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述波形编码矩阵对所述初始超声脉冲波进行编码,得到所述目标超声脉冲波的步骤,包括:
根据所述波形编码矩阵对所述初始超声脉冲波的各通道进行编码,得到各通道发射波形;
根据所述各通道发射波形,得到所述目标超声脉冲波。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述解码多组所述超声回波数据,得到超声图像序列的步骤,包括:
获取所述波形编码矩阵对应的逆矩阵,得到波形解码矩阵;
基于所述波形解码矩阵,对各组所述超声回波数据进行解码,分别得到多组射频数据;
对各所述射频数据分别进行波束成形处理,得到所述超声图像序列。
8.一种超声成像装置,其特征在于,所述装置包括:
回波获取模块,用于获取成像区域的多组超声回波数据;所述超声回波数据对应的目标超声脉冲波,为对初始超声脉冲波进行编码得到;
回波解码模块,用于解码多组所述超声回波数据,得到超声图像序列。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种超声成像系统,其特征在于,所述系统包括用于发射目标超声脉冲波、以及接收超声回波数据的超声换能器;所述系统还包括连接所述超声换能器的计算机设备,所述计算机设备执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202310567655.6A CN116549016A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202310567655.6A CN116549016A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统 |
Publications (1)
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CN116549016A true CN116549016A (zh) | 2023-08-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN202310567655.6A Pending CN116549016A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 超声成像方法、装置、计算机设备和超声成像系统 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN116549016A (zh) |
-
2023
- 2023-05-18 CN CN202310567655.6A patent/CN116549016A/zh active Pending
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