超声图像频率复合方法、装置、超声设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种超声图像频率复合方法、装置、超声设备及存储介质。该方法包括：获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2；对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重；对所述待处理超声图像进行结构张量估计，获取所述待处理超声图像对应的空域结构权重；基于N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像。该方法可实现对频率不同的N个待处理超声图像进行频率复合过程中，结合N个待处理超声图像的频域信息和空域信息，有助于保障频率复合后的目标超声图像的图像分辨率。

Ultrasonic image frequency compounding method, device, ultrasonic equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
超声图像频率复合方法、装置、超声设备及存储介质
本专利技术涉及超声成像
，尤其涉及一种超声图像频率复合方法、装置、超声设备及存储介质。
技术介绍
频率复合是超声成像的一种常规手段，目的在于通过复合多个频率的超声图像，用于改善超声图像的分辨率和均匀一致性，相当于是有效利用不同频率的特点和优势，互相结合。例如，根据波的特点，低频率的波穿透性比较好，而高频率的波分辨力比较高，通过对低频波形成的超声图像和高频波形成的超声图像进行复合，将高分辨力与高穿透力进行结合，同时经过良好的复合策略使得复合后的超声图像具有比较好的一致性，最终能够给医生呈现出更清晰的超声图像。现有频率复合包括如下两种：一种是前端频率复合，另一种是后端频率复合。前端频率复合研究主要是考虑如何能够更有效率地获得多个频率的超声图像。例如，可在同样位置发射多个频率的超声波，分别进行对应的频率解调，从而得到不同频率的超声图像；又例如，只在同一位置发射一次宽频带的超声波，而在解调时采用不同的频率，来得到不同频率的超声图像。后端频率复合主要分析的是如何对多个频率的超声图像进行复合，目前主要有两种方式：第一种是简单的线性叠加，这种方式过于粗暴，难以实现很好的效果；第二种是通过试验和仿真模拟设计一个不同深度不同位置的复合权重表，这种方式更加有效，但由于是基于模拟仿真和试验，因此其效果的普适性是有限的，对于实际医学实践的场景来说，组织的复杂性和多样性，会导致频率复合的效果很难完美的发挥出来。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种超声图像频率复合方法、装置、超声设备及存储介质，以解决现有超声图像频率复合所存在的复合效果较差，无法保障图像分辨率的问题。一种超声图像频率复合方法，包括：获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2；对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重；对所述待处理超声图像进行结构张量估计，获取所述待处理超声图像对应的空域结构权重；基于N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像。一种超声图像频率复合装置，包括：待处理超声图像获取模块，用于获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2；频谱图像权重获取模块，用于对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重；空域结构权重获取模块，用于对所述待处理超声图像进行结构张量估计，获取所述待处理超声图像对应的空域结构权重；目标超声图像获取模块，用于基于N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像。一种超声设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述超声图像频率复合方法。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述超声图像频率复合方法。上述超声图像频率复合方法、装置、超声设备及存储介质，对N个频率不同的待处理超声图像进行局域谱估计，确定每个待处理超声图像的频谱图像权重，可保障频谱图像权重的自适应性，使得该频谱图像权重可反映待处理超声图像的频域信息；对N个频率不同的待处理超声图像进行结构张量估计，获取每个待处理超声图像对应的空域结构权重，可保障空域结构权重的自适应性，使得该空域结构权重可反映待处理超声图像的空域信息；对频率不同的N个待处理超声图像，依据其对应的频谱图像权重和空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像，使得目标超声图像与频率不同的N个待处理超声图像的频域信息和空域信息相关，有助于保障目标超声图像的图像分辨率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例中超声设备的一示意图；图2是本专利技术一实施例中超声图像频率复合方法的一流程图；图3是本专利技术一实施例中超声图像频率复合方法的另一流程图；图4是本专利技术一实施例中超声图像频率复合方法的另一流程图；图5是本专利技术一实施例中超声图像频率复合方法的另一流程图；图6是本专利技术一实施例中超声图像频率复合方法的另一流程图；图7是本专利技术一实施例中超声图像频率复合装置的一示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的超声图像频率复合方法，该超声图像频率复合方法可应用如图1所示的超声设备中，超声设备包括主控制器和与主控制器相连的超声探头、波束合成处理器、图像处理器和显示屏。主控制器为超声设备的控制器，主控制器与超声设备中的其他功能模块相连，包括但不限于超声探头、波束合成处理器、图像处理器和显示屏等功能模块相连，用于控制各个功能模块工作。超声探头是超声波的发射和接收装置。本示例中，为了保证不同角度的原始超声图像都能够有较大的横向扫描覆盖范围，从而保证不同角度的原始超声图像有较大的交叠范围，现有超声探头一般由若干大小相同的长条形压电换能器(每单个压电换能器称为阵元)等间隔排列组成；或者将多个压电换能器是呈二维阵列，即阵元排列成二维矩阵形状。超声探头内的压电换能器将施加在其上的电压脉冲激励转换成机械振动，从而对外发出超声波；超声波在人体组织等媒介中传播，会产生反射波和散射波等回波模拟信号，各个压电换能器可将回波模拟信号转换成回波电信号，对回波电信号进行放大和模数转换，转换成回波数字信号，再将回波数字信号发送给波束合成处理器。波束合成处理器与超声探头相连，用于接收超声探头发送的回波数字信号，对一个或多个通道的回波数字信号进行波束合成，获取一路或多路回波合成信号，将回波合成信号发送给图像处理器。图像处理器与波束合成处理器相连，用于接收波束合成处理器发送的回波合成信号，对回波合成信号进行图像合成和空间复合等图像处理过程，形成目标超声图像，以将目标超声图像发送给显示屏，以使显示屏显示目标超声图像。作为一示例，图像处理器可以为显卡处理器(即GraphicsProcessingUnit，以下简称GPU)，是专为执行复杂图形渲染所必需的数学和几何计算而设计的处理器，有助于提高目标超声图像的生成效率。本示例中，采用图像处理器专用于图像处理，使得主控制器从图像处理的任务中解放出来，可执行更多系统任务，有助于提高超声设备的整体性能。本实施例中，图像处理器对回波合成信号进行处理，形成目标超声图像的过程具体包括：(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声图像频率复合方法，其特征在于，包括：/n获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2；/n对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重；/n对所述待处理超声图像进行结构张量估计，获取所述待处理超声图像对应的空域结构权重；/n基于N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声图像频率复合方法，其特征在于，包括：
获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2；
对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重；
对所述待处理超声图像进行结构张量估计，获取所述待处理超声图像对应的空域结构权重；
基于N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像。


2.如权利要求1所述的超声图像频率复合方法，其特征在于，所述获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2，包括：
获取频率不同的N个原始超声图像，N≥2；
基于N个所述原始超声图像对应的频率，确定1个基准超声图像和N-1个待调制超声图像；
基于所述基准超声图像，分别对N-1所述待调制超声图像进行均衡调制，获取N-1个均衡超声图像；
将所述基准超声图像和N-1个所述均衡超声图像，确定为N个所述待处理超声图像。


3.如权利要求2所述的超声图像频率复合方法，其特征在于，所述基于所述基准超声图像，分别对N-1所述待调制超声图像进行均衡调制，获取N-1个均衡超声图像，包括：
将所述基准超声图像中所有像素点对应的像素灰度值的最大值，确定为基准灰度值；
将所述待调制超声图像中所有像素点对应的像素灰度值的最大值，确定为所述待调制超声图像对应的待调制灰度值；
根据所述待调制超声图像对应的所述待调制灰度值和所述基准灰度值，确定为所述待调制超声图像对应的调制系数；
基于所述待调制超声图像对应的调制系数，对所述待调制超声图像中所有像素点对应的像素灰度值进行调制，获取所述待调制超声图像对应的均衡超声图像。


4.如权利要求1所述的超声图像频率复合方法，其特征在于，所述对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重，包括：
获取所述待处理超声图像中每一目标像素点对应的局部区域；
对所述目标像素点对应的局部区域进行加窗傅里叶变换，获取所述目标像素点对应的局域频谱图；
对所述局域频谱图进行加权平均处理，获取所述目标像素点对应的频谱平均值，将所述频谱平均值确定为所述待处理超声图像对应的频谱图像权重。


5.如权利要求1所述的超声图像频率复合方法，其特征在于，所述对所述待处理超声图像进行结构张量估计，获取所述待处理超声图像对应的空域结构权重，包括：
获取所述待处理超声图像中每一目标像素点对应的邻近区域，所述邻近区域包括K个邻域像素点；
对所述目标像素点对应的邻近区域进行结构张量计算，确定所述目标像素点对应的邻域结构张量矩阵；
依据K个所述邻域像素点的像素位置和所述目标像素点的像素位置，确定每一所述邻域像素点对应的邻域距离矩阵；
根据每一所述邻域像素点对应的邻域距离矩阵和所述目标像素点对应的邻域结构张量矩阵，获取每一所述邻域像素点对应的邻域结构权重；
将K个所述邻域像素点对应的邻域结构权重，确定为所述待处理超声图像对应的空域结构权重。


6.如权利要求1所述的超声图像频率复合方法，其特征在于，所述基于N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像，包括：
采用频域空域复合公式，对N个所述待处理超声图像对应的所述频谱图像权重和所述空域结构权重进行频率复合，获取目标超声图像；
所述频域空域复合公式为



其中，final(x0,y0)为目标超声图像中目标像素点(x0,y0)的图像特征；fi为第i个待处理超声图像的频率；Wfi(x0,y0)为第i个待处理超声图像的目标像素点(x0,y0)的频谱图像权重；wfi(xj,yj)为第i个待处理超声图像的目标像素点(x0,y0)对应的邻近区域中，第j个邻域像素点(xj,yj)的空域结构权重；Img(fi,xj,yj)为第i个待处理超声图像的目标像素点(x0,y0)对应的邻近区域中，第j个邻域像素点的图像特征。


7.一种超声图像频率复合装置，其特征在于，包括：
待处理超声图像获取模块，用于获取频率不同的N个待处理超声图像，N≥2；
频谱图像权重获取模块，用于对所述待处理超声图像进行局域谱估计，获取所述待处理超声图像对应的频谱图像权重；
空域结构权重获取模块，用于对所述待处理超声图像进行结构张...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄灿，
申请(专利权)人：深圳华声医疗技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44