基于超声造影成像技术的信号处理系统、方法及终端设备技术方案

本申请适用于超声波造影成像技术领域，提供了一种基于超声造影成像技术的信号处理系统、方法及终端设备，所述系统包括：信号采集模块和信号处理模块，信号采集模块用于发射脉冲波，接收对应的回波信号并将回波信号发送至信号处理模块，信号处理模块用于提取回波信号中的目标频率信号，根据目标频率信号计算获得目标频率信号的幅度，通过卡尔曼滤波器对目标频率信号的幅度进行去噪处理，得到去噪处理后的目标频率信号的幅度，克服了噪声信号干扰，提高了对目标频率信号的幅度的处理效率和处理结果的精度。结果的精度。结果的精度。

【技术实现步骤摘要】
基于超声造影成像技术的信号处理系统、方法及终端设备


[0001]本申请属于超声波造影成像
，尤其涉及一种基于超声造影成像技术的信号处理系统、方法、终端设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在超声造影成像技术中，基于采集的回波信号，提取的各个频率信号的幅度常应用于不同的
例如，由于回波信号中的次谐波散射信号幅度与环境压力之间相关性，次谐波散射信号幅度常用于进行血流压力估计，得到血流压力值。
[0003]然而，一般情况下采集的回波信号会携带有一定的噪声信号，导致提取到的各个频率信号的幅度精度不高，影响到根据各个频率信号的幅度计算得到的结果的准确度。
[0004]相关的基于超声造影技术的频率信号处理方法，通常需要采集大量的回波信号来求均值的方式来消除噪声信号，然而上述方法易导致信号处理的消耗时间过长，处理效率低，信号处理结果的实时性差。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种基于超声造影成像技术的信号处理系统、方法、终端设备及计算机可读存储介质，可以解决相关的基于超声造影技术的频率信号处理方法存在的信号处理的消耗时间过长，处理效率低，信号处理结果的实时性差等问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种基于超声造影成像技术的信号处理系统，所述基于超声造影成像技术的信号处理系统包括信号采集模块和信号处理模块；所述信号采集模块与所述信号处理模块通信连接；所述信号处理模块包括卡尔曼滤波器；
[0007]所述信号采集模块用于发射脉冲波，接收对应的回波信号并将所述回波信号发送至所述信号处理模块；
[0008]所述信号处理模块用于提取所述回波信号中的目标频率信号，根据所述目标频率信号计算获得目标频率信号的幅度，通过所述卡尔曼滤波器对所述目标频率信号的幅度进行去噪处理，得到去噪处理后的目标频率信号的幅度。
[0009]第二方面，本申请实施例提供了一种基于超声造影成像技术的信号处理方法，应用于基于超声造影成像技术的信号处理系统，所述方法包括：
[0010]发射脉冲波，接收对应的回波信号；
[0011]提取所述回波信号中的目标频率信号；
[0012]根据所述目标频率信号计算获得目标频率信号的幅度；
[0013]通过卡尔曼滤波器对所述目标频率信号的幅度进行去噪处理，得到去噪处理后的目标频率信号的幅度。
[0014]第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，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如上述第二方面中任一项所述的基于超声造影成像技术的信号处理方法。
[0015]第四方面，本申请实施例提供了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如上述第二方面中任一项所述的基于超声造影成像技术的信号处理方法。
[0016]第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第二方面中任一项所述的基于超声造影成像技术的信号处理方法。
[0017]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过实时采集获得回波信号，提取回波信号中的目标频率信号，根据目标频率信号计算获得目标频率信号的幅度，通过卡尔曼滤波器对目标频率信号的幅度进行去噪处理，得到去噪处理后的目标频率信号的幅度，克服噪声信号干扰，提高了对回波信号中目标频率信号的幅度的处理效率和目标频率信号处理结果的精度。
[0018]可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请实施例提供的基于超声造影成像技术的信号处理系统1的结构示意图；
[0021]图2是本申请实施例提供的信号处理模块102的结构示意图；
[0022]图3(a)是本申请实施例提供的不同外部环境压力下的次谐波散射信号的示意图；
[0023]图3(b)是本申请实施例提供的不同外部环境压力下的次谐波散射信号的频谱图；
[0024]图4(a)是本申请实施例提供的外部环境压力为10mmHg下，次谐波散射信号的频率分布的示意图；
[0025]图4(b)是本申请实施例提供的在外部环境压力为30mmHg下，次谐波散射信号的频率分布的示意图；
[0026]图4(c)是本申请实施例提供的在外部环境压力为40mmHg下，次谐波散射信号的频率分布的示意图；
[0027]图4(d)是本申请实施例提供的外部环境压力分别为10mmHg、30mmHg和40mmHg下，次谐波散射信号的频率分布的示意图；
[0028]图5是本申请实施例提供的基于不同计算方式得到的次谐波信号幅度的示意图；
[0029]图6是本申请实施例提供的次谐波散射信号幅度与外部环境压力之间的相关性曲线的示意图；
[0030]图7是本申请实施例提供的信号采集模块101的结构示意图；
[0031]图8是本申请实施例提供的基于超声造影成像技术的信号处理系统1的另一结构示意图；
[0032]图9是本申请实施例提供的成像模块103的结构示意图；
[0033]图10是本申请实施例提供的基于超声造影成像技术的信号处理方法的流程示意图；
[0034]图11是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0036]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0037]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0038]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声造影成像技术的信号处理系统，其特征在于，所述基于超声造影成像技术的信号处理系统包括信号采集模块和信号处理模块；所述信号采集模块与所述信号处理模块通信连接；所述信号处理模块包括卡尔曼滤波器；所述信号采集模块用于发射脉冲波，接收对应的回波信号并将所述回波信号发送至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于提取所述回波信号中的目标频率信号，根据所述目标频率信号计算获得目标频率信号的幅度，通过所述卡尔曼滤波器对所述目标频率信号的幅度进行去噪处理，得到去噪处理后的目标频率信号的幅度。2.如权利要求1所述的基于超声造影成像技术的信号处理系统，其特征在于，所述信号处理模块还包括带通滤波器和原始信号幅度求解器；所述带通滤波器、所述原始信号幅度求解器和所述卡尔曼滤波器顺次通信连接；所述带通滤波器用于对所述回波信号进行提取处理，得到目标频率信号；所述原始信号幅度求解器用于对所述目标频率信号进行计算，得到目标频率信号的幅度；所述卡尔曼滤波器用于对所述目标频率信号的幅度进行去噪处理，得到去噪处理后的目标频率信号的幅度。3.如权利要求1所述的基于超声造影成像技术的信号处理系统，其特征在于，所述目标频率信号包括次谐波信号；所述信号处理模块还包括压力估计单元，所述压力估计单元与所述卡尔曼滤波器通信连接；所述压力估计单元用于计算获得灵敏度系数，根据所述次谐波信号的幅度和所述灵敏度系数进行计算，得到压力值。4.如权利要求1所述的基于超声造影成像技术的信号处理系统，其特征在于，所述信号采集模块包括信号生成子模块和信号发射接收子模块；所述信号生成子模块和信号发射接收子模块通信连接；所述信号生成子模块包括信号发生单元前置放大单元、数模转换采集单元、时间增益补偿单元、波束合成器和直流滤波器；所述前置放大单元、所述数模转换采集单元、所述时间增益补偿单元、所述波束合成器和所述直流滤波器顺次通信连接和；所述波束合成器与所述信号发生单元通信连接；所述波束合成器用于计算得到时间延迟数据，并将所述时间延迟数据发送至所述信号发生单元；所述信号发生单元用于根据所述时间延迟数据生成激励信号并发送至所述信号发射接收子模块；所述信号发射接收子模块用于根据所述激励信号发射脉冲波，接收回波信号并发送至所述信号生成子模块；所述前置放大单元用于对所述回波信号进行放大处理，得到放大处理后的回波信号；所述数模转换采集单元用于对所述放大处理后的回波信号进行离散化处理，并将离散化处理后的回波信号发送至所述时间增益补偿单元；所述时间增益补偿单元用于对所述离散化处理后的回波信号进行衰减处理，得到深度
补偿后的回波信号；所述波束合成器还用于根据所述时间延迟数据对所述深度补偿后的回波信号进行聚焦处理，得到波束合成后的回波信号；所述直流滤波器用于对所述波束合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海荣，李飞，徐岗，卢慧敏，王云，黄来鑫，肖杨，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：