【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及到醫(yī)療儀器、信號(hào)處理技術(shù)，特別涉及醫(yī)學(xué)超聲成像中的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，尤其是一種提高超聲系統(tǒng)分辨率的方法。
技術(shù)介紹
超聲成像具有透射能力強(qiáng)、對(duì)人體傷害小等特點(diǎn)，已經(jīng)成為最主要的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)之一。超聲成像是利用超聲波照射檢測(cè)體，通過(guò)接收和處理載有檢測(cè)體內(nèi)部組織或結(jié)構(gòu)性質(zhì)特征信息的回波，獲得檢測(cè)體組織性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)圖像的方法和技術(shù)。超聲成像具有價(jià)格低廉，成像實(shí)時(shí)性好、對(duì)患者無(wú)侵害等優(yōu)點(diǎn)。
超聲圖像的分辨率是超聲診斷設(shè)備的主要性能之一，甚至可以說(shuō)是最重要的指標(biāo)，如何提高超聲系統(tǒng)成像分辨率是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
ArendtJensen等提出的合成孔徑算法可有效提高系統(tǒng)分辨率，利用幅度變跡技術(shù)提高圖像對(duì)比度，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的成像質(zhì)量。而傳統(tǒng)的非自適應(yīng)權(quán)值在抑制旁瓣的同時(shí)增加了主瓣寬度，降低了系統(tǒng)的空間分辨率。因此，一些作者將最小方差算法和Frostbeamformer等自適應(yīng)成像算法引入到超聲成像中，從而提高系統(tǒng)成像質(zhì)量。為了提高自適應(yīng)成像算法的穩(wěn)定性，J.-F.提出了對(duì)角加載算法(Diagonalloading)，Evansetal提出了平滑算法來(lái)解決相干回波的問(wèn)題。從該領(lǐng)域之前的工作可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)事實(shí)，自適應(yīng)成像算法的圖像分辨率優(yōu)于非自適應(yīng)成像算法。
傳統(tǒng)的合成孔徑算法雖然在整個(gè)視場(chǎng)等效實(shí)現(xiàn)了發(fā)射與接收的同時(shí)聚焦，但不能剔除回波信號(hào)中的干擾信號(hào)和噪聲信號(hào)進(jìn)而造成橫向分辨率不理想。而且受超聲聚焦特性的影響旁瓣能量較高，為抑制旁瓣對(duì)圖像質(zhì)量的影響往往需要利用幅度變跡技術(shù)。傳統(tǒng)的幅度變跡技術(shù)雖然提高了...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超聲系統(tǒng)圖像廣義消旁瓣方法，其特征是，利用延時(shí)聚焦獲得所有的低分辨率圖像，并將所有低分辨率圖像進(jìn)行平滑處理獲得低分辨率矩陣并依此計(jì)算其協(xié)方差矩陣，結(jié)合廣義旁瓣相消結(jié)構(gòu)將期望信號(hào)和噪聲干擾信號(hào)加以區(qū)分，自適應(yīng)的計(jì)算權(quán)值矩陣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的非自適應(yīng)權(quán)值，從而提高超聲圖像分辨率。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種超聲系統(tǒng)圖像廣義消旁瓣方法，其特征是，利用延時(shí)聚焦獲得所有的低分辨率圖像，
并將所有低分辨率圖像進(jìn)行平滑處理獲得低分辨率矩陣并依此計(jì)算其協(xié)方差矩陣，結(jié)合廣
義旁瓣相消結(jié)構(gòu)將期望信號(hào)和噪聲干擾信號(hào)加以區(qū)分，自適應(yīng)的計(jì)算權(quán)值矩陣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的
非自適應(yīng)權(quán)值，從而提高超聲圖像分辨率。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲系統(tǒng)圖像廣義消旁瓣方法，其特征是，具體步驟進(jìn)一步細(xì)化為：
步驟1.利用醫(yī)學(xué)超聲換能器單陣元發(fā)射超聲波，并利用所有陣元接收超聲回波，再對(duì)
回波數(shù)據(jù)做延時(shí)聚焦處理，獲得低分辨率圖像；
步驟2.所有陣元依次發(fā)射獲得多幅低分辨率圖像；
步驟3.對(duì)所有陣元依次發(fā)射獲得的低分辨率結(jié)果進(jìn)行平滑處理得到低分辨率矩陣；
步驟4.計(jì)算低分辨率矩陣的協(xié)方差矩陣；
步驟5.在協(xié)方差矩陣中加入噪聲信號(hào)以提高矩陣穩(wěn)定性；
步驟6.利用廣義旁瓣相消結(jié)構(gòu)計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值；
步驟7.依照自適應(yīng)權(quán)值對(duì)所有低分辨率圖像加權(quán)疊加得到超聲圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)圖像廣義消旁瓣方法，其特征是，步驟1將每個(gè)空間像素點(diǎn)
在不同陣元所對(duì)應(yīng)的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，各個(gè)像素點(diǎn)的延遲時(shí)間計(jì)算公式為：
k n m ( r → p ) = | | r → n x m t - r → p | | + | | r → m r c v - r → p | | c × f s ]]>其中c代表超聲聲速，fs是采樣率，和分別是發(fā)射和接收陣元的空間坐標(biāo)，n
代表發(fā)射陣元，m代表接收陣元，xmt和rcv分別表示發(fā)射向量和接收向量的標(biāo)識(shí)，則
是像素點(diǎn)的空間坐標(biāo)；接收聚焦的超聲回波圖像計(jì)算公式為：
LRI n = Σ m = 1 M ω * x m ( k n m ( r → p ) ) ]]>其中是m陣元接收到的回波數(shù)據(jù)，ω的值取為1。
4.如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)圖像廣義消旁瓣方法，其特征是，步驟3對(duì)所有陣元依次發(fā)
射獲得的低分辨率圖像進(jìn)行平滑處理得到低分辨率矩陣，以計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值，低分辨率矩
陣公式為：
其中xm(k)是m陣元接收到的低分辨率結(jié)果。
5.如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)圖像廣義消旁瓣方法，其特征是，步驟4計(jì)算協(xié)方差矩陣的
公式為：
R ( k ) = 1 ( 2 K + 1 ) ( M - L + 1 ) * Σ n = - K K Σ l = 1 M - ...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳曉冬，時(shí)一峰，李嘉科，汪毅，郁道銀，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：天津大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12
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