TW201932072A - 產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置 - Google Patents

產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201932072A
TW201932072A TW107102922A TW107102922A TW201932072A TW 201932072 A TW201932072 A TW 201932072A TW 107102922 A TW107102922 A TW 107102922A TW 107102922 A TW107102922 A TW 107102922A TW 201932072 A TW201932072 A TW 201932072A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
black
image
white
color
images
Prior art date
Application number
TW107102922A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI652047B (zh
Inventor
洪唯馨
劉芳斌
Original Assignee
佳世達科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 佳世達科技股份有限公司 filed Critical 佳世達科技股份有限公司
Priority to TW107102922A priority Critical patent/TWI652047B/zh
Priority to US16/218,436 priority patent/US11647987B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI652047B publication Critical patent/TWI652047B/zh
Publication of TW201932072A publication Critical patent/TW201932072A/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/488—Diagnostic techniques involving Doppler signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4038—Image mosaicing, e.g. composing plane images from plane sub-images
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • A61B8/5253—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode combining overlapping images, e.g. spatial compounding

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本發明所提供的產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置，透過分析比較所擷取的黑白影像之間的影像重疊區域的程度，於確保兩黑白影像之間具有足夠的重疊區域後，接著進一步比對兩黑白影像所對應的彩色影像的都卜勒訊號誤差，從而於所擷取的複數個黑白影像與複數個彩色影像中，分別決定複數個黑白特徵影像與複數個彩色特徵影像，並使用拼接演算法分別將複數個黑白特徵影像與複數個彩色特徵影像拼接為一黑白全景影像與彩色全景影像，最後將彩色全景影像疊加於黑白全景影像以產生輸出全景影像。

Description

產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置
本發明有關一種超音波裝置以及方法，尤指一種可產生全景影像的超音波裝置以及方法。
目前在臨床上利用超音波觀察大範圍的病兆，多半仰賴超音波操作者的專業知識背景與豐富的經驗，透過反覆、重複擷取感興趣範圍的影像以進行確認與判斷。由於大多數超音波儀器並不包含全景功能，在使用上相對耗時與缺乏客觀性，也因此採用了影像中的特徵點比對與影像的拼接技術，使得超音波全景掃描具有其應用上的獨特性。具體來說，擷取影像中的特徵點技術從早期典型的灰階梯度分佈進行邊緣比對，或是利用影像中的資訊轉化為特殊參數來作為特徵點，均可增加比對的正確性。
影像拼接技術也相當程度地影響了全景影像的品質表現。先前技術多半採用模糊化使影像接縫處平滑形成無接縫的全景效果，但也因此損害了全景影像的解析度與部份細節。雖然先前技術中有許多有特色的特徵點比對方法，但其適用範圍僅侷限在靜態的組織，例如肌肉組織或肌腱韌帶組織。例如黑白超音波掃描常常用來掃描產生大面積的全景影像，只要掃描部位是靜態的組織且受測者保持靜止的狀態，影像結果都可順利呈現。然而針對動態組織，例如頸動脈或四肢的大血管，血管持續的收縮舒張導致影像擷取之後在拼接過程中容易產生鋸齒，所產生的全景影像品質差強人意。然而超音波檢測對於頸動脈硬化的篩檢，卻是臨床上最簡易且最迅速能提供真實資訊的方式。因此如何改善超音波建立全景影像的作法使得所產生的全景影像具有更佳的品質，減少操作者必須仰賴經驗與知識所進行的猜測與判斷的成份，是一個值得研究與改進的課題。
為了解決上述問題，本發明的實施例中提供了一種產生超音波全景影像的方法，包含：使用一超音波探頭於一受測物上連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像；於該複數個黑白影像中決定複數個黑白特徵影像，以及分別對應該複數個黑白特徵影像之複數個彩色特徵影像；將該複數個黑白特徵影像拼接成為一黑白全景影像，並將該複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像；以及將該彩色全景影像疊加於該黑白全景影像以產生一輸出全景影像。
本發明的另一個實施例提供了一種可產生全景影像的超音波裝置，包含一超音波探頭、一運算單元以及一顯示單元。該超音波探頭於一受測物上連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像。該運算單元用來於該複數個黑白影像中決定複數個黑白特徵影像以及分別對應該複數個黑白特徵影像之複數個彩色特徵影像，將該複數個黑白特徵影像拼接成為一黑白全景影像並將該複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像，並將該彩色全景影像疊加於該黑白全景影像以產生一輸出全景影像。該顯示單元顯示該輸出全景影像。
於本發明的實施例中，其中該運算單元用來：於該複數個黑白影像中比對一第一黑白影像與一第二黑白影像之重疊指標是否滿足一黑白預設值；於該第一黑白影像與該第二黑白影像之重疊指標滿足該黑白預設值時，比對分別對應之一第一彩色影像與一第二彩色影像之重疊指標是否滿足一彩色預設值；以及於該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標滿足該彩色預設值時，分別設定該第一黑白影像與該第二黑白影像以及對應之該第一彩色影像與該第二彩色影像為一第一黑白特徵影像與一第二黑白特徵影像以及一第一彩色特徵影像與一第二彩色特徵影像。
於本發明的實施例中，其中該運算單元係依據一第一特徵演算法比對產生該第一黑白影像與該第二黑白影像之重疊指標。
於本發明的實施例中，其中該運算單元係依據一第二特徵演算法比對產生該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標。
於本發明的實施例中，其中該運算單元另用來：於該複數個黑白影像中比對該第二黑白影像與一第三黑白影像之重疊指標是否滿足該黑白預設值；於該第二黑白影像與該第三黑白影像之重疊指標滿足該黑白預設值時，比對分別對應之該第二彩色影像與一第三彩色影像之重疊指標是否滿足該彩色預設值；以及於該第二彩色影像與該第三彩色影像之重疊指標滿足該彩色預設值時，分別設定該第三黑白影像與該第三彩色影像為一第三黑白特徵影像與一第三彩色特徵影像。
於本發明的實施例中，其中該運算單元係利用一拼接演算法分別將該複數個黑白特徵影像拼接成為該黑白全景影像，並將該複數個彩色特徵影像拼接成為該彩色全景影像，該拼接演算法包含下列其中之一：Alpha混合法、Poisson混合法以及多頻帶(Multi-band)混合法。
於本發明的實施例中，其中該超音波探頭用來於一第一時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，該運算單元據以產生一第一輸出全景影像，該超音波探頭並於一第二時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，該運算單元據以產生一第二輸出全景影像。
於本發明的實施例中，其中該超音波探頭另用來由複數個相異的時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，該運算單元據以分別產生複數個輸出全景影像，該顯示單元顯示該複數個輸出全景影像以形成連續動態之全景影像。
本發明所提供的方法與超音波裝置，至少具有以下的優點：
1.不限超音波探頭的種類與尺寸大小，均可產生彩色都卜勒超音波全景影像，不需要反覆掃描觀測以節省時間，並提供更全面的影像訊息。
2.根據都卜勒的訊號資訊進行篩選與分類，減少組織收縮擴張的移動誤差，使超音波全景影像更接近真實的人體結構，無須另外使用其他感應器以獲取額外的參考信號。
3.可以同時觀察動態與靜態的彩色都卜勒全景影像，有利於觀察血管內的血液流動狀況，也可觀察特定時刻的全景結果。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」或「連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣或結構連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接/連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣/結構連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣/結構連接至該第二裝置。另外，本說明書中所述之「黑白影像」係指超音波影像處理所屬技術領域中具有通常知識之人所習稱之「超音波B mode 影像」，而所述「彩色影像」則係指習稱之「超音波color mode 影像」。
請參考第1圖，第1圖為本發明一種可產生全景影像的超音波裝置的一實施例的示意圖。超音波裝置1包含有一超音波探頭10、一運算單元20以及一顯示單元30。超音波探頭10可於一受測物100的表面連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，其中受測物100可以是人體的動態或靜態的組織，例如心臟、血管等部位的組織結構。運算單元20則根據超音波探頭20所取得的黑白影像以及彩色影像產生一輸出全景影像，並由顯示單元30顯示該輸出全景影像。
本發明的超音波裝置1利用超音波探頭10在受測物100表面的移動，隨著時間與位置的變化得到一系列的黑白影像與一系列相對應的彩色影像，藉由這兩系列的影像資訊以產生超音波掃描的可靠的全景影像。在決定特徵影像時，透過相異次序之黑白超音波影像的特徵點比對與相對應之彩色超音波影像色彩比對，於所得到的黑白影像與相對應的彩色影像中篩選出一系列的黑白特徵影像與相對應之彩色特徵影像。其中於一實施例中，超音波探頭10於受測物100上取得複數個彩色影像C係以彩色都卜勒超音波模式進行掃描，其可測量動態組織如血流的流速、強度等動態變化的數值，並且以彩色的顏色來區別所測得的血流強度或流速。
請參考第2圖，第2圖為使用第1圖的超音波裝置以產生超音波全景影像的方法200的流程圖，其步驟如下：
步驟202： 於一受測物上取得連續之複數個黑白影像以及相對應之複數個彩色影像；
步驟204： 於該複數個黑白影像以及該複數個彩色影像中決定複數個黑白特徵影像以及對應之複數個彩色特徵影像；
步驟206： 將該複數個黑白特徵影像拼接為一黑白全景影像，將該複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像；
步驟208： 將該彩色全景影像疊加於該黑白全景影像以產生一輸出全景影像；
步驟210： 將複數個相異的起始時間點所分別產生的複數個輸出全景影像顯示為連續動態之全景影像。
請一併參考第3圖，第3圖為超音波探頭所取得的複數個黑白影像與對應之複數個彩色影像的示意圖。如步驟202所述，在使用超音波探頭10於受測物100上連續取得複數個黑白影像B以及分別對應之複數個彩色影像C後，接著運算單元20執行步驟204~208的工作。在步驟204中，運算單元20於該複數個黑白影像B中依據彼此的有效重疊區域決定複數個黑白特徵影像，這些黑白特徵影像的決定過程也由其所對應的彩色影像彼此的有效重疊區域來認定，並且所決定的每一個黑白特徵影像所對應的彩色影像C也都確認為一彩色特徵影像。步驟204係由一系列的黑白影像B與一系列相對應的彩色影像C中決定了複數個黑白特徵影像與彩色特徵影像後，以選出最適合進行接合的影像，進行步驟206的拼接工作。接著運算單元20在步驟206中，分別將複數個黑白特徵影像拼接成為一黑白全景影像，以及將複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像。在將各特徵影像彼此拼接成全景影像的過程中，於特徵影像的接縫處使用一種拼接演算法使接縫模糊，同時保留整體的組織線條資訊，於一實施例中，可以使用Alpha混合法、Poisson混合法或多頻帶(Multi-band)混合法作為拼接演算法。接著在步驟208中，將相對應的彩色全景影像與黑白全景影像相互疊合之後，產生輸出全景影像，並交由顯示單元30輸出，例如呈現於一螢幕上。
另外要說明的是，在不同時間點開始進行步驟202，最後在步驟208所得到的輸出全景影像的結果也會不相同。因此，利用此特性即可得到不同起始時間點的輸出全景影像結果，複數個相異的起始時間點所分別產生的輸出全景影像代表不同時刻相對應的人體組織結構。例如超音波探頭10於一第一時間點開始連續取得的複數個黑白影像B以及分別對應之複數個彩色影像C（步驟202）可用以產生一第一輸出全景影像（步驟204~208），於一第二時間點開始連續取得的複數個黑白影像B以及分別對應之複數個彩色影像C（步驟202）可用以產生一第二輸出全景影像（步驟204~208），後面依此類推。接著如步驟210所示，將這些輸出全景影像依序播放即可於顯示單元30上顯示為連續動態之全景影像，並且也可以暫停播放而觀察某一特定時刻的全景影像結果。
以下說明步驟204中決定複數個黑白特徵影像以及對應之複數個彩色特徵影像的過程。請參考第3圖以及第4圖，其中第4圖為第2圖中的步驟204以迭代(iteration)的方式決定黑白以及彩色特徵影像的方法的流程圖，其步驟如下：
步驟302： 設定該複數個黑白影像中的第一張黑白影像為一黑白基準影像以及一黑白特徵影像，設定其所對應之第一張彩色影像為一彩色基準影像以及一彩色特徵影像；
步驟304： 該複數個黑白影像以及該複數個彩色影像的最後影像是否已經進行比對？
步驟306： 依序比對該黑白基準影像與後續之黑白影像之重疊區域的程度；
步驟308： 比對該彩色基準影像與對應該黑白影像之一彩色影像之間的影像誤差；
步驟310： 分別設定該黑白基準影像與該黑白影像以及對應之該彩色基準影像與該彩色影像為黑白特徵影像以及彩色特徵影像；
步驟312： 將步驟310之該黑白影像設定為該黑白基準影像，以及將該彩色影像設定為該彩色基準影像，並執行步驟304。
於步驟202取得如第3圖中的複數個黑白影像B以及對應的複數個彩色影像C之後，接著依序輸入兩張黑白影像，並利用一第一特徵演算法比較兩張黑白影像是否有足夠的重疊區域。例如於步驟302中，首先將複數個黑白影像B中的第一張黑白影像B0作為比較的基準，也就是將黑白影像B0設為黑白基準影像並且也直接設定為一黑白特徵影像，而其所對應的彩色影像C0則設為彩色基準影像並且也直接設定為一彩色特徵影像。
作為黑白基準影像的黑白影像B0（第一黑白影像）則接著被用來依序與接下來的每一張黑白影像B逐個比對二者之間重疊區域的程度，也就是使用迭代的方式將輸入的兩張黑白影像作比對（依序比對黑白影像B0與黑白影像B1、黑白影像B0與黑白影像B2…）。例如，於一實施例中，可以利用ECC(Enhanced Correlation Coefficient)影像對位演算法作為第一特徵演算法以計算轉移矩陣的方式取得兩個黑白影像的重疊區域，於其他實施例中，也可以使用快速特徵偵測法(FAST, Fast feature detector)、尺度不變特徵轉移法(SIFT, Scale invariant feature transfer)或加速穩健特徵法(SURF, Speeded up robust features)作為第一特徵演算法。當一次次迭代後，直到黑白影像B0與後續之另一黑白影像Bm（第二黑白影像）的重疊指標（重疊區域的程度）滿足一黑白預設值時（步驟306），也就是黑白影像B0與黑白影像Bm之間具有足夠的重疊區域，有足夠的資訊數量來比對彩色影像的都卜勒效應。
接著，由黑白影像B0與黑白影像Bm所得的影像重疊範圍，利用一第二特徵演算法比較彩色影像C0（第一彩色影像）與對應黑白影像Bm的彩色影像Cm（第二彩色影像）之間的影像誤差（步驟308），實務上是計算彩色影像C0與彩色影像Cm之間的誤差（重疊指標）是否夠低，即其重疊指標是否也滿足一彩色預設值。若是，表示彩色影像C0與彩色影像Cm的都卜勒響應值相當接近，其血流流速或是強度相當相似，則到此可確認黑白影像Bm與對應的彩色影像Cm可被設定為黑白特徵影像以及彩色特徵影像（步驟310）。例如，於一實施例中，可以利用平方誤差法(Least Square Error Method)作為第二特徵演算法以計算兩個彩色影像之間的誤差，並判斷計算出來的誤差是否低於該彩色預設值。於其他實施例中，也可以使用隨機抽樣一致法(RANSAC, Random sample consensus)以及梯度下降法(Gradient descent)作為第二特徵演算法。
特別說明的是，若在步驟308中以第二特徵演算法所得出的彩色影像C0與彩色影像Cm之間的誤差並未低於該彩色預設值時，則表示此彩色影像Cm並不適合用來作為拼接的影像（其所對應的黑白影像Bm也將不被採用），因此回到步驟306，繼續進行下一個迭代比對，例如比對黑白影像B0與黑白影像Bm+1…如此重複步驟306、步驟308，直到如上所述得出足以作為特徵影像的黑白影像與彩色影像。
在確認黑白影像Bm（第二黑白影像）與彩色影像Cm（第二彩色影像）分別為一黑白特徵影像與一彩色特徵影像之後，接著在下一個循環中，以黑白影像Bm與彩色影像Cm分別作為新的黑白基準影像以及彩色基準影像，並重複由步驟304開始的流程與後續的影像進行比對，直到最後一張黑白影像以及彩色影像。舉例而言，在第二個循環中，作為黑白基準影像的黑白影像Bm（第二黑白影像）依序與接下來的每一張黑白影像B比對二者之間的重疊指標，直到黑白影像Bm與後續之另一黑白影像Bn（第三黑白影像）的重疊指標滿足黑白預設值時（步驟306），接著比較彩色影像Cm（第二彩色影像）與對應黑白影像Bn的彩色影像Cn（第三彩色影像）之間的重疊指標（步驟308）是否也滿足彩色預設值，若是，則確認黑白影像Bn與對應的彩色影像Cn可被設定為黑白特徵影像以及彩色特徵影像（步驟310）。接著再以黑白影像Bn（第三黑白影像）與彩色影像Cn（第三彩色影像）作為新的黑白基準影像以及彩色基準影像進行第三個循環的比對，直到最後一張黑白影像與彩色影像為止（步驟304），如此即可由所擷取的複數個黑白影像B以及複數個彩色影像C中決定複數個黑白特徵影像以及對應之複數個彩色特徵影像（步驟204）。
經過上述的方法之後，運算單元20即可由超音波探頭10所取得的複數個黑白影像B與相對應複數個彩色影像C決定複數個黑白特徵影像以及複數個彩色特徵影像，並分別拼接成黑白全景影像與彩色全景影像，並將黑白全景影像與彩色全景影像相互疊合即可得到彩色都卜勒全景影像，最後再將此彩色的輸出全景影像呈現於顯示單元30上。
本發明所提供的產生超音波全景影像的方法以及使用此方法的以產生超音波全景影像的超音波裝置，透過分析比較所擷取的黑白影像之間的影像重疊區域的程度，於確保兩黑白影像之間具有足夠的重疊區域後，接著進一步比對兩黑白影像所對應的彩色影像的都卜勒訊號誤差，從而於所擷取的複數個黑白影像與複數個彩色影像中，分別決定複數個黑白特徵影像與複數個彩色特徵影像，並使用拼接演算法分別將複數個黑白特徵影像與複數個彩色特徵影像拼接為一黑白全景影像與彩色全景影像，最後將彩色全景影像疊加於黑白全景影像以產生輸出全景影像。不同的時間起始點所產生的多個輸出全景影像另可依序輸出而形成連續動態的全景影像，使超音波全景掃描具有更準確與動態可用的影像結果。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧超音波裝置
10‧‧‧超音波探頭
20‧‧‧運算單元
30‧‧‧顯示單元
100‧‧‧受測物
200‧‧‧方法
202~210,302~312‧‧‧步驟
B,B0,B1,B2,Bm,Bm+1,Bn‧‧‧黑白影像
C,C0,C1,C2,Cm,Cn‧‧‧彩色影像
第1圖為本發明一種可產生全景影像的超音波裝置的一實施例的示意圖。 第2圖為使用第1圖的超音波裝置以產生超音波全景影像的方法的流程圖。 第3圖為超音波探頭所取得的複數個黑白影像與對應之複數個彩色影像的示意圖。 第4圖為第2圖中的步驟204以迭代的方式決定黑白以及彩色特徵影像的方法的流程圖。

Claims (16)

  1. 一種產生超音波全景影像的方法，包含： 使用一超音波探頭於一受測物上連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像； 於該複數個黑白影像中決定複數個黑白特徵影像，以及分別對應該複數個黑白特徵影像之複數個彩色特徵影像； 將該複數個黑白特徵影像拼接成為一黑白全景影像，並將該複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像；以及 將該彩色全景影像疊加於該黑白全景影像以產生一輸出全景影像。
  2. 如請求項1所述的方法，其中於該複數個黑白影像中決定複數個黑白特徵影像，以及分別對應該複數個黑白特徵影像之複數個彩色特徵影像包含： 於該複數個黑白影像中比對一第一黑白影像與一第二黑白影像之重疊指標是否滿足一黑白預設值； 於該第一黑白影像與該第二黑白影像之重疊指標滿足該黑白預設值時，比對分別對應之一第一彩色影像與一第二彩色影像之重疊指標是否滿足一彩色預設值；以及 於該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標滿足該彩色預設值時，分別設定該第一黑白影像與該第二黑白影像以及對應之該第一彩色影像與該第二彩色影像為一第一黑白特徵影像與一第二黑白特徵影像以及一第一彩色特徵影像與一第二彩色特徵影像。
  3. 如請求項2所述的方法，其中於該複數個黑白影像中比對一第一黑白影像與一第二黑白影像之重疊指標係依據一第一特徵演算法比對產生該第一黑白影像與該第二黑白影像之重疊指標。
  4. 如請求項2所述的方法，其中於該複數個彩色影像中比對該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標係依據一第二特徵演算法比對產生該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標。
  5. 如請求項2所述的方法，其中於該複數個黑白影像中決定複數個黑白特徵影像，以及分別對應該複數個黑白特徵影像之複數個彩色特徵影像包含： 於該複數個黑白影像中比對該第二黑白影像與一第三黑白影像之重疊指標是否滿足該黑白預設值； 於該第二黑白影像與該第三黑白影像之重疊指標滿足該黑白預設值時，比對分別對應之該第二彩色影像與一第三彩色影像之重疊指標是否滿足該彩色預設值；以及 於該第二彩色影像與該第三彩色影像之重疊指標滿足該彩色預設值時，分別設定該第三黑白影像與該第三彩色影像為一第三黑白特徵影像與一第三彩色特徵影像。
  6. 如請求項1所述的方法，其中將該複數個黑白特徵影像拼接成為一黑白全景影像，並將該複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像係利用一拼接演算法分別將該複數個黑白特徵影像拼接成為該黑白全景影像，並將該複數個彩色特徵影像拼接成為該彩色全景影像，該拼接演算法包含下列其中之一：Alpha混合法、Poisson混合法以及多頻帶(Multi-band)混合法。
  7. 如請求項1所述的方法，其中使用該超音波探頭於一第一時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像以產生一第一輸出全景影像，於一第二時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像以產生一第二輸出全景影像。
  8. 如請求項7所述的方法，另包含：由複數個相異的時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像以分別產生複數個輸出全景影像，顯示該複數個輸出全景影像以形成連續動態之全景影像。
  9. 一種可產生全景影像的超音波裝置，包含： 一超音波探頭，該超音波探頭於一受測物上連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像； 一運算單元，該運算單元用來於該複數個黑白影像中決定複數個黑白特徵影像以及分別對應該複數個黑白特徵影像之複數個彩色特徵影像，將該複數個黑白特徵影像拼接成為一黑白全景影像並將該複數個彩色特徵影像拼接成為一彩色全景影像，並將該彩色全景影像疊加於該黑白全景影像以產生一輸出全景影像；以及 一顯示單元，顯示該輸出全景影像。
  10. 如請求項9所述的超音波裝置，其中該運算單元用來： 於該複數個黑白影像中比對一第一黑白影像與一第二黑白影像之重疊指標是否滿足一黑白預設值； 於該第一黑白影像與該第二黑白影像之重疊指標滿足該黑白預設值時，比對分別對應之一第一彩色影像與一第二彩色影像之重疊指標是否滿足一彩色預設值；以及 於該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標滿足該彩色預設值時，分別設定該第一黑白影像與該第二黑白影像以及對應之該第一彩色影像與該第二彩色影像為一第一黑白特徵影像與一第二黑白特徵影像以及一第一彩色特徵影像與一第二彩色特徵影像。
  11. 如請求項10所述的超音波裝置，其中該運算單元係依據一第一特徵演算法比對產生該第一黑白影像與該第二黑白影像之重疊指標。
  12. 如請求項10所述的超音波裝置，其中該運算單元係依據一第二特徵演算法比對產生該第一彩色影像與該第二彩色影像之重疊指標。
  13. 如請求項10所述的超音波裝置，其中該運算單元另用來： 於該複數個黑白影像中比對該第二黑白影像與一第三黑白影像之重疊指標是否滿足該黑白預設值； 於該第二黑白影像與該第三黑白影像之重疊指標滿足該黑白預設值時，比對分別對應之該第二彩色影像與一第三彩色影像之重疊指標是否滿足該彩色預設值；以及 於該第二彩色影像與該第三彩色影像之重疊指標滿足該彩色預設值時，分別設定該第三黑白影像與該第三彩色影像為一第三黑白特徵影像與一第三彩色特徵影像。
  14. 如請求項9所述的超音波裝置，其中該運算單元係利用一拼接演算法分別將該複數個黑白特徵影像拼接成為該黑白全景影像，並將該複數個彩色特徵影像拼接成為該彩色全景影像，該拼接演算法包含下列其中之一：Alpha混合法、Poisson混合法以及多頻帶(Multi-band)混合法。
  15. 如請求項9所述的超音波裝置，其中該超音波探頭用來於一第一時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，該運算單元據以產生一第一輸出全景影像，該超音波探頭並於一第二時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，該運算單元據以產生一第二輸出全景影像。
  16. 如請求項15所述的超音波裝置，其中該超音波探頭另用來由複數個相異的時間點開始連續取得複數個黑白影像以及分別對應之複數個彩色影像，該運算單元據以分別產生複數個輸出全景影像，該顯示單元顯示該複數個輸出全景影像以形成連續動態之全景影像。
TW107102922A 2018-01-26 2018-01-26 產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置 TWI652047B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107102922A TWI652047B (zh) 2018-01-26 2018-01-26 產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置
US16/218,436 US11647987B2 (en) 2018-01-26 2018-12-12 Method for generating ultrasonic panoramic image and ultrasonic device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107102922A TWI652047B (zh) 2018-01-26 2018-01-26 產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI652047B TWI652047B (zh) 2019-03-01
TW201932072A true TW201932072A (zh) 2019-08-16

Family

ID=66590526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107102922A TWI652047B (zh) 2018-01-26 2018-01-26 產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11647987B2 (zh)
TW (1) TWI652047B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6364835B1 (en) * 1998-11-20 2002-04-02 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound imaging methods for extended field of view
US6390980B1 (en) * 1998-12-07 2002-05-21 Atl Ultrasound, Inc. Spatial compounding with ultrasonic doppler signal information
US6540681B1 (en) * 2000-11-24 2003-04-01 U-Systems, Inc. Extended view ultrasound imaging system
US7033320B2 (en) * 2003-08-05 2006-04-25 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Extended volume ultrasound data acquisition
JP2021527510A (ja) * 2018-06-19 2021-10-14 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ レランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティー 超音波スペックル低減のための複合および非剛体画像レジストレーション

Also Published As

Publication number Publication date
TWI652047B (zh) 2019-03-01
US11647987B2 (en) 2023-05-16
US20190231314A1 (en) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150164479A1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus, ultrasound image processing method, and non-transitory computer readable recording medium
JP4919972B2 (ja) 弾性画像表示方法及び弾性画像表示装置
US7583820B2 (en) Medical-use image data analyzing apparatus and method of analysis using the same
WO2011013346A1 (ja) 超音波診断装置
US20160206291A1 (en) Live ultrasound image and historical ultrasound image frame overlapping
JP2010110612A (ja) 医用画像解析装置及び画像解析用制御プログラム
WO2007142255A1 (ja) 超音波診断装置
JP2000262472A (ja) 視野計
JPH0462467A (ja) 超音波映像検査装置
JP4758736B2 (ja) 超音波診断装置
JP2007167116A (ja) 超音波診断装置
JP2007130063A (ja) 超音波診断装置
TW202033159A (zh) 圖像處理方法、裝置及系統、電子設備及電腦可讀儲存媒體
JP2012176232A (ja) 超音波診断装置、超音波画像処理装置及び超音波画像処理プログラム
JP2003190134A (ja) 医用画像処理装置、医用画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体
TWI652047B (zh) 產生超音波全景影像的方法以及可產生全景影像的超音波裝置
CN108447018B (zh) 产生超音波全景影像的方法及产生全景影像的超音波装置
JP4691732B1 (ja) 組織抽出システム
JP7032533B2 (ja) 超音波撮像装置、超音波撮像システム、超音波撮像方法および超音波撮像プログラム
JP2010194007A (ja) 超音波撮影装置、画像処理装置及び画像処理プログラム
JPH10305033A (ja) 超音波画像処理装置及び臓器の容積算出用プログラムを記録した記録媒体
JP2009095512A (ja) 画像表示方法及び超音波撮影装置
JP2020054815A (ja) 解析装置及び解析プログラム
JP3095357B2 (ja) 超音波診断装置
JP2659664B2 (ja) 超音波画像表示装置