一种处理超声影像均匀性和对比度的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于医学成像领域，提供了一种处理超声影像均匀性和对比度的方法和装置，以提高超声影像的成像质量，满足医疗成像的要求。所述方法包括：对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据；将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像；分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示。与现有技术相比，本发明专利技术提供的技术方案可以更有效地分割图像并提升特征信息的对比度，同时由于灰度映射曲线组的对称性，能够完美融合特征区域的对比度与非特征区域的均匀性，对图像分割的依赖程度较小的前提下，同样获得较好的图像效果。

Method and device for processing uniformity and contrast of ultrasonic image

The invention belongs to the field of medical imaging, and provides a method and a device for processing the uniformity and contrast of ultrasonic images so as to improve the imaging quality of ultrasonic images and meet the requirements of medical imaging. The method includes: ultrasound image data preprocessing, preprocessing of ultrasound image data; the pretreatment of ultrasound image data is divided into features of regional and non regional characteristics, has a regional image; gray scale mapping curve were selected by different gray scale adjustment of the regional characteristics of regions in the image and the non feature region to output to the display device for display. Compared with the prior art, the technical scheme of the invention can effectively enhance the image segmentation and feature information contrast, at the same time due to the symmetry of the gray mapping curves, to contrast uniformity and non feature region perfect fusion feature region, the image segmentation is less dependent on the premise of the same to obtain a better image quality.

【技术实现步骤摘要】
一种处理超声影像均匀性和对比度的方法和装置
本专利技术属于医学成像领域，尤其涉及一种处理超声影像均匀性和对比度的方法和装置。
技术介绍
由于特定的成像原理，超声成像(Ultrasound)输出的影像受到不同程度噪声的干扰，造成影像整体不均匀且对比度不高。超声影像中的不均匀区域将会掩盖超声影像中的一些有用信息，容易对医生的诊断造成干扰，因此，提高超声影像的均匀性是保证超声影像质量的重要内容之一，而超声影像的低对比度容易造成超声影像整体灰度单一，无法突出医生所关注的细节(例如病变区域、组织边界等)，因此，提高超声影像的对比度也是保证超声影像质量的一项重要内容。现有的超声影像的成像过程包括：探头向目标发射聚焦于同一深度的超声波，经过一定延时后，接收波束合成器接收从目标发射回来的超声波，并将该模拟信号通过延时聚焦、加权求和转换为一线或多线数字扫描信号，所有的数字扫描信号经过数字处理器、压缩器(例如对数压缩曲线)后，输入至数字扫描变换器(ScanConverter)完成坐标转换得到匹配于显示器的视频数据(被称为原始图像像素灰度值)，这些匹配于显示器的视频数据经过一对一的灰阶映射后送往显示器进行显示。由于现有的超声影像的成像过程中，其灰阶映射是采用一对一的单映射曲线，因此导致特征区域对比度不够高、组织区域均匀性不够均匀等缺陷，既降低了超声影像质量，又不能满足于医疗领域对超声影像的特征区域对比度高、组织区域均匀性好的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种处理超声影像均匀性和对比度的方法和装置，以提高超声影像的成像质量，满足医疗成像的要求。本专利技术第一方面提供一种处理超声影像均匀性和对比度的方法，所述方法包括：对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据；将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像；分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示。本专利技术第二方面提供一种处理超声影像均匀性和对比度的装置，所述装置包括：预处理模块，用于对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据；分割模块，用于将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像；灰阶调整模块，用于分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示。从上述本专利技术技术方案可知，由于将预处理超声图像数据进行了特征区域和非特征区域的分割，并分别选用不同的灰阶映射曲线对特征区域和非特征区域进行灰阶调整，因此，与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案可以更有效地分割图像并提升特征信息的对比度，同时由于灰度映射曲线组的对称性，能够完美融合特征区域的对比度与非特征区域的均匀性，对图像分割的依赖程度较小的前提下，同样获得较好的图像效果。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的处理超声影像均匀性和对比度的方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例二提供的断痕连接示意图；图3是本专利技术实施例三提供的灰阶映射曲线组合示意图；图4是本专利技术实施例四提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例五提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例六提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例七提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图8-a是本专利技术实施例八提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图8-b是本专利技术实施例九提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图8-c是本专利技术实施例十提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图；图8-d是本专利技术实施例十一提供的处理超声影像均匀性和对比度的装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种处理超声影像均匀性和对比度的方法，所述方法包括：对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据；将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像；分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示。本专利技术实施例还提供相应的处理超声影像均匀性和对比度的装置。以下分别进行详细说明。请参阅附图1，是本专利技术实施例一提供的处理超声影像均匀性和对比度的方法的实现流程示意图，主要包括以下步骤S101至步骤S103，详细说明如下：S101，对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据。在本专利技术实施例中，对输入的超声图像数据进行预处理可以是对输入的超声图像数据进行平滑操作，得到预处理超声图像数据。S102，将预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像。作为本专利技术一个实施例，将预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像可以通过如下步骤S1021至S1023实现：S1021，采取梯度分割提取预处理超声图像数据中变化较大的强边界以得到梯度分割的图像分割结果。具体地，采取梯度分割提取预处理超声图像数据中变化较大的强边界以得到梯度分割的图像分割结果可通过如下步骤Sa1至Sa3来实现，详细说明如下：Sa1，获取预处理超声图像数据每个像素的梯度幅值及其梯度幅值直方图。具体地，分别求取每个像素的水平方向梯度Gx和竖直方向梯度Gy，考虑到平方和平方根需要大量的计算开销，在本专利技术实施例中，将每个像素水平方向梯度Gx的绝对值与竖直方向梯度Gy的绝对值之和作为每个像素的梯度幅值Grad，即Grad＝|Gx|+|Gy|。至于梯度幅值直方图，在本专利技术实施例中，具体可以将大于零的梯度幅值从小到大排列作为横坐标，梯度幅值对应的像素数目作为纵坐标，绘制梯度幅值直方图。Sa2，统计梯度幅值直方图中梯度幅值大于0的总像素数目Num。Sa3，将预处理超声图像数据的像素中梯度幅值大于Grad_th的像素确定为特征区域的像素。具体地，可以求取一个梯度幅值G1，使预处理超声图像数据中对应梯度大于G1的数目等于所述Num的一半即50％*Num，将阈值Grad_th设置为G1的倍数，例如1.5倍，梯度分割结果即包括梯度幅值Grad大于阈值阈值Grad_th的像素，即，将预处理超声图像数据的像素中梯度幅值Grad大于Grad_th的像素确定为特征区域的像素，这样的像素构成预处理超声图像数据中的特征区域。S1022，采取方差分割提取预处理超声图像数据中变化不明显的弱边界以得到方差分割的图像分割结果。需要说明的是，由于方差分割提取的是变化不明显的边界，因此在方差分割之前，对预处理超声图像数据进行多次平滑，以去除多余噪声的同时保证图像整体边界的均一性。作为本专利技术一个实施例，采取方差分割提取预处理超声图像数据中变化不明显的弱边界以得到方差分割的图像分割结果可通过如下步骤Sb1至Sb3来实现，详细说明如下：Sb1，利用第一窗函数遍历第一窗口内的像素点以获取方差Var。例如，对于输入的图像I(i,j)，遍历3*3窗口内的像素点获取方差Var(i,j)的计算公式如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理超声影像均匀性和对比度的方法，其特征在于，所述方法包括：对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据；将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像；分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种处理超声影像均匀性和对比度的方法，其特征在于，所述方法包括：对输入的超声图像数据进行预处理，得到预处理超声图像数据；将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像；分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述预处理超声图像数据分割为特征区域和非特征区域，得到分区域图像，包括：采取梯度分割提取所述预处理超声图像数据中变化较大的强边界以得到梯度分割的图像分割结果；采取方差分割提取所述预处理超声图像数据中变化不明显的弱边界以得到方差分割的图像分割结果；融合所述梯度分割和方差分割的图像分割结果后对融合结果进行区域调整，以得到最终的分区域图像。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采取梯度分割提取所述预处理超声图像数据中变化较大的强边界以得到梯度分割的图像分割结果，包括：获取所述预处理超声图像数据每个像素的梯度幅值及其梯度幅值直方图，统计所述梯度幅值直方图中梯度幅值大于0的总像素数目Num，将所述预处理超声图像数据的像素中梯度幅值大于Grad_th的像素确定为所述特征区域的像素，所述Grad_th为G1的倍数，所述G1是使所述预处理超声图像数据中对应梯度大于G1的数目等于Num的一半的一个像素的梯度幅值；所述采取方差分割提取所述预处理超声图像数据中变化不明显的弱边界以得到方差分割的图像分割结果，包括：利用第一窗函数遍历第一窗口内的像素点以获取方差Var，利用第二窗函数遍历所述预处理超声图像数据以求取遍历过程中的方差Var的均值Var_mean和标准方差Var_std，将方差Var大于第一预设值和第二预设值的像素确定为所述特征区域的像素，所述第二预设值与所述均值Var_mean和标准方差Var_std相关。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述融合所述梯度分割和方差分割的图像分割结果后对融合结果进行区域调整，以得到最终的分区域图像，包括：对所述梯度分割和方差分割的图像分割结果进行取“或”操作得到所述融合结果；将所述融合结果进行区域连通去除小结构、断痕连接和去除边界毛刺操作，以得到所述最终的分区域图像。5.如权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述分别选用不同的灰阶映射曲线对所述分区域图像中的特征区域和非特征区域进行灰阶调整后以输出至显示器件进行显示，包括：选用灰阶映射曲线组合中的S型曲线对所述特征区域中的像素进行查表映射；以及选用灰阶映射曲线组合中的反S型曲线对所述非特征区域中的像素进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱维宝，刘荣，夏静静，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44