穿刺针超声图像增强方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种穿刺针超声图像增强方法及装置，其中方法包括：获取超声图像；超声图像包括刺入人体的穿刺针；通过与穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对超声图像进行滤波处理，得到增强后的超声图像。本发明专利技术提供的穿刺针超声图像增强方法及装置，针对穿刺针在超声图像中的特征变化具有一定方向的特点，利用滤波器的滤波角度与图像的特征变化特征的方向敏感的特性，提高了穿刺针在超声图像中的成像清晰程度。

【技术实现步骤摘要】
穿刺针超声图像增强方法及装置
本专利技术涉及医学图像处理技术，尤其涉及一种穿刺针超声图像增强方法及装置。
技术介绍
使用计算机对医学影像设备采集到的医学影像进行处理称为医学影像处理技术，它可以辅助对患者医生进行更完善、更准确的诊断和治疗，被广泛应用于医生观察不可直接可见的患者病灶或者身体结构。例如：医生在使用穿刺针对患者的病灶进行穿刺器官、组织取样或者注射药物时，为了使穿刺针准确无误地到达患者的病灶处，需要借助超声穿刺成像技术，以对穿刺针插入患者身体的病灶及其周围的位置进行观察，从而达到辅助医生操作穿刺针的目的。现有技术中，超声穿刺成像技术基于现有的超声成像基础上，由于人体组织和穿刺针对超声波的反射特性不同的原理，穿刺针和人体组织分别所反射的超声波的强度也不同。则可以向穿刺针插入患者的病灶及其位置周围发射超声波，并在通过探头接收超声波的反射波后，由计算机进行处理生成包含人体组织和穿刺针的超声图像，供医生确定插入患者身体的穿刺针的位置。但是，采用现有技术，在所获取的包括穿刺针的超声图像中，穿刺针的成像清晰度较差。而如何提高穿刺针在超声图像的成像清晰程度，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种穿刺针超声图像增强方法及装置，能够提高穿刺针在超声图像中的成像清晰程度。本专利技术第一方面提供一种穿刺针超声图像增强方法，包括：获取超声图像；所述超声图像包括刺入人体的穿刺针；通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像，包括：通过多个滤波角度分别对所述超声图像进行滤波处理，得到与所述多个滤波角度一一对应的多个滤波特征；将所述多个滤波特征进行加权处理，得到增强后的所述超声图像。在本专利技术第一方面一实施例中，所述将所述多个滤波特征进行加权处理，得到增强后的所述超声图像，包括：将所述多个滤波特征中，符合预设条件的滤波特征相加，得到所述超声图像的加权滤波特征。在本专利技术第一方面一实施例中，所述预设条件包括：所述滤波特征大于第一阈值；或者，所述滤波特征对应的滤波角度与所述穿刺针刺入人体的角度之差小于第二阈值。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像，包括：确定所述穿刺针刺入人体的角度；通过与所述穿刺针刺入人体的角度相同的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，包括：通过Gabor滤波器对所述超声图像进行滤波处理，其中，所述Gabor滤波器的滤波角度与所述穿刺针刺入人体的角度对应。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过Gabor滤波器对所述超声图像进行滤波处理，包括：通过Gabor滤波器根据所述超声图像中每个像素点的灰度值的梯度变化特征确定每个像素点的加权权重；通过Gabor滤波器根据所述每个像素点的加权权重对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新；将对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新后的超声图像作为所述超声图像的滤波特征。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过Gabor滤波器根据所述超声图像中每个像素点的灰度值的梯度变化特征确定每个像素点的加权权重，包括：所述Gabor滤波器通过公式计算每个像素点的加权权重；其中，coh(x,y)为超声图像中像素点(x,y)的梯度变化大小，通过公式计算；λ1为超声图像中像素点(x,y)的结构张量在梯度方向的特征值，λ2为超声图像中像素点(x,y)的结构张量在垂直梯度方向的特征值；αlow为加权低阈值，αhigh为加权高阈值，threshlow为像素判断低阈值，threshhign为像素判断高阈值；所述通过Gabor滤波器根据所述每个像素点的加权权重对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新，包括：所述Gabor滤波器通过公式对应像素点的灰度值进行加权更新；其中，k(x,y)为超声图像中像素点(x,y)的加权权重；λ为Gabor滤波器的滤波尺度；θ为Gabor滤波器的滤波角度；ψ为调谐函数的相位偏移；γ为Gabor滤波器的形状；σ为Gabor滤波器的带宽。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像之后，还包括：对所述增强后的超声图像进行二值化处理得到二值化图；将所述二值化图进行形态学操作得到中间图像；将所述中间图像进行霍夫Hough变换后得到的图像作为处理后的所述超声图像。在本专利技术第一方面一实施例中，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像之后，还包括：通过所述处理后的超声图像进行拉普拉斯Laplace边缘检测得到所述处理后的超声图像中包括所述穿刺针的目标区域；对所述目标区域通过同步加权方式进行增强得到增强后的目标区域；将所述增强后的目标区域与所述目标区域周围的部分进行加权融合得到的超声图像作为处理后的超声图像。本专利技术第二方面提供一种穿刺针超声图像增强装置，包括：获取模块，获取超声图像，所述超声图像包括刺入人体的穿刺针；滤波模块，用于通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。在本专利技术第二方面一实施例中，所述滤波模块具体用于，通过多个滤波角度分别对所述超声图像进行滤波处理，得到与所述多个滤波角度一一对应的多个滤波特征；将所述多个滤波特征进行加权处理，得到增强后的所述超声图像。在本专利技术第二方面一实施例中，所述滤波模块具体用于，将所述多个滤波特征中，符合预设条件的滤波特征相加，得到所述超声图像的加权滤波特征。在本专利技术第二方面一实施例中，所述预设条件包括：所述滤波特征大于第一阈值；或者，所述滤波特征对应的滤波角度与所述穿刺针刺入人体的角度之差小于第二阈值。在本专利技术第二方面一实施例中，所述滤波模块具体用于，确定所述穿刺针刺入人体的角度；通过与所述穿刺针刺入人体的角度相同的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。在本专利技术第二方面一实施例中，所述滤波模块具体用于，通过Gabor滤波器对所述超声图像进行滤波处理，其中，所述Gabor滤波器的滤波角度与所述穿刺针刺入人体的角度对应。在本专利技术第二方面一实施例中，所述滤波模块具体用于，通过Gabor滤波器根据所述超声图像中每个像素点的灰度值的梯度变化特征确定每个像素点的加权权重；通过Gabor滤波器根据所述每个像素点的加权权重对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新；将对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新后的超声图像作为所述超声图像的滤波特征。所述滤波模块具体用于，通过公式计算每个像素点的加权权重；其中，coh(x,y)为超声图像中像素点(x,y)的梯度变化大小，通过公式计算；λ1为超声图像中像素点(x,y)的结构张量在梯度方向的特征值，λ2为超声图像中像素点(x,y)的结构张量在垂直梯度方向的特征值；αl本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿刺针超声图像增强方法，其特征在于，包括：获取超声图像；所述超声图像包括刺入人体的穿刺针；通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。

【技术特征摘要】
1.一种穿刺针超声图像增强方法，其特征在于，包括：获取超声图像；所述超声图像包括刺入人体的穿刺针；通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像，包括：通过多个滤波角度分别对所述超声图像进行滤波处理，得到与所述多个滤波角度一一对应的多个滤波特征；将所述多个滤波特征进行加权处理，得到增强后的所述超声图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述多个滤波特征进行加权处理，得到增强后的所述超声图像，包括：将所述多个滤波特征中，符合预设条件的滤波特征相加，得到所述超声图像的加权滤波特征。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述滤波特征大于第一阈值；或者，所述滤波特征对应的滤波角度与所述穿刺针刺入人体的角度之差小于第二阈值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像，包括：确定所述穿刺针刺入人体的角度；通过与所述穿刺针刺入人体的角度相同的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，得到增强后的所述超声图像。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述通过与所述穿刺针刺入人体的角度对应的滤波角度对所述超声图像进行滤波处理，包括：通过Gabor滤波器对所述超声图像进行滤波处理，其中，所述Gabor滤波器的滤波角度与所述穿刺针刺入人体的角度对应。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过Gabor滤波器对所述超声图像进行滤波处理，包括：通过Gabor滤波器根据所述超声图像中每个像素点的灰度值的梯度变化特征确定每个像素点的加权权重；通过Gabor滤波器根据所述每个像素点的加权权重对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新；将对所述超声图像中对应像素点的灰度值进行加权更新后的超声图像作为所述超声图像的滤波特征。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过Gabor滤波器根据所述超声图像中每个像素点的灰度值的梯度变化特征确定每个像素点的加权权重，包括：所述Gabor滤波器通过公式计算每个像素点的加权权重；其中，coh(x,y)为超...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永丽，王桂成，
申请(专利权)人：青岛海信医疗设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37