多模态成像中图像重建方法、装置和多模态成像技术系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多模态成像中图像重建方法、装置和系统，包括：接收数字滤波装置输出的任一滤波后信号；若所述任一滤波后信号为超声类型或光声类型，则基于多角度观测相控聚焦空间复合成像确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像；若所述任一滤波后信号为弹性模态类型，则对所述任一滤波后信号依次进行组织位移估计、方向性滤波器和波速估计，确定输出的所述任一滤波后信号对应的弹性重建图像。本发明专利技术提供的方法、装置和系统，实现了多模态成像中图像重建输出的任一类型滤波后信号对应的重建图像都提升效果、提高分辨率且降低运算量，并且多种模态类型信号进行图像合成使最终成像更准确效果更好。

【技术实现步骤摘要】
多模态成像中图像重建方法、装置和多模态成像技术系统
本专利技术涉及图像重建
，尤其涉及一种多模态成像中图像重建方法、装置和多模态成像技术系统。
技术介绍
各种影像技术的成像机理不同，所反应的生物体特征也不同，并且在空间分辨率、时间分辨率、对比度、灵敏度、成像深度等方面各有所长。单一成像模态获取的信息存在一定的局限性，无法完整反映生物体的全面特性。如何更全面、更准确的获取生物体内部的各项信息是影像学发展的重要问题。多模态融合成像是解决这一重要问题的有效途径之一，也是当前影像学发展的重要趋势。超声成像具有安全无辐射、实时快速、操作简便以及经济便携等优点。光声成像具有光学高对比度和超声大穿透深度与高分辨率优势，同时可以获取组织吸收分布、血红蛋白、脂质成分、血氧代谢等分子和功能信息。弹性成像通过获取组织弹性进行成像，以杨氏模量作为图像的对比机制定量地描述组织的硬度/弹性信息。因此，弹性成像技术与超声及光声成像技术相互补充，能够提供更全面、可信度更高的信息，对临床医学诊断具有重要的意义。然而在当前的多模态成像技术中，对于采集的各模态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模态成像中图像重建方法，其特征在于，包括：/n接收数字滤波装置输出的任一滤波后信号；/n若所述任一滤波后信号为超声类型或光声类型，则基于多角度观测相控聚焦空间复合成像确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像；/n若所述任一滤波后信号为弹性模态类型，则对所述任一滤波后信号依次进行组织位移估计、方向性滤波器和波速估计，确定输出的所述任一滤波后信号对应的弹性重建图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种多模态成像中图像重建方法，其特征在于，包括：
接收数字滤波装置输出的任一滤波后信号；
若所述任一滤波后信号为超声类型或光声类型，则基于多角度观测相控聚焦空间复合成像确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像；
若所述任一滤波后信号为弹性模态类型，则对所述任一滤波后信号依次进行组织位移估计、方向性滤波器和波速估计，确定输出的所述任一滤波后信号对应的弹性重建图像。


2.根据权利要求1所述的多模态成像中图像重建方法，其特征在于，所述基于多角度观测相控聚焦空间复合成像确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像，具体包括：
对于任一聚焦主轴偏转角度，将所有阵元接收到的超声类型或光声类型的任一滤波后信号添加对应的时延时间进行累加，得到所述任一聚焦主轴偏转角度情况下的目标聚焦点的聚焦信号；
依次基于所述任一聚焦主轴偏转角度情况下成像区域内所有采样点对应的目标聚焦点，确定所述任一聚焦主轴偏转角度情况下的所述成像区域内所有像素点的像素值；
基于所有聚焦主轴偏转角度情况下的所述成像区域内所有像素点的像素值确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像。


3.根据权利要求2所述的多模态成像中图像重建方法，其特征在于，所述对于任一聚焦主轴偏转角度，将所有阵元接收到的超声类型或光声类型的任一滤波后信号添加对应的时延时间进行累加，得到所述任一聚焦主轴偏转角度情况下的目标聚焦点的聚焦信号，具体包括：
对于任一聚焦主轴偏转角度σi，第n条聚焦线上的第k个聚焦点的坐标通过如下公式计算：



l＝Ts×c＝c/Fs；
其中，Ts是采样时间间隔，Fs是对应于Ts的采样频率，c是声速，d是相邻阵元之间距离，l为相邻两个焦点之间的距离；
任一聚焦主轴偏转角度σi情况下时刻t的第n条聚焦线上的第k个聚焦点m的聚焦信号通过如下公式计算：






其中，N为阵元总数，rm为第n条聚焦线上的第k个聚焦点m到阵列探测器坐标原点的距离，τn表示对第n个阵元接收到的信号所施加的延时，s(t)为所述接收到的超声类型或光声类型的任一滤波后信号，d是相邻阵元之间距离，xn是第n个阵元的横轴坐标，n＝1,2,…,N，α和β均为校正因子。


4.根据权利要求2所述的多模态成像中图像重建方法，其特征在于，所述依次基于所述任一聚焦主轴偏转角度情况下成像区域内所有采样点对应的目标聚焦点，确定所述任一聚焦主轴偏转角度情况下的所述成像区域内所有像素点的像素值，具体包括：
对于任一聚焦主轴偏转角度σi，确定该条件下的成像区域内任一像素点(x,y)的像素值的步骤如下：
通过公式k＝y/lcosσi和n＝(x-klsinσi)/d，确定任一聚焦主轴偏转角度σi所述像素点条件下的成像区域内任一像素点(x,y)对应于聚焦矩阵中的第n条聚焦线上的第k个聚焦点，其中，l为相邻两个焦点之间的距离，d是相邻阵元之间距离；
确定任一聚焦主轴偏转角度σi条件下的成像区域内任一像素点(x,y)的像素值为聚焦主轴偏转角度σi情况下所述聚焦矩阵中第n条聚焦线上的第k个聚焦点的元素值。


5.根据权利要求2所述的多模态成像中图像重建方法，其特征在于，所述基于所有聚焦主轴偏转角度情况下的所述成像区域内所有像素点的像素值确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像，具体包括：
通过基于极大值算法的第一公式确定输出的所述任一滤波后信号对应的复合图像M：



其中，聚焦主轴偏转角度σi条件下的成像区域的图像像素值矩阵，Q为聚焦主轴偏转角度的总个数，i＝1,2,…,Q；
或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明健，刘旸，刘广兴，马立勇，马一鸣，李婷婷，秦泽政，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37