一种帧内信号均匀性矫正方法、电子设备、存储介质技术

本发明专利技术涉及一种帧内信号均匀性矫正方法、电子设备、存储介质，包括以下步骤：通过超声激励系统控制一周内超声波信号的发射和超声波的回波信号的接收，实现等间隔均匀采样；结合磁定位系统中对换能器发射面的角度追踪信息，实时更新本旋转周内的原始时间

【技术实现步骤摘要】
一种帧内信号均匀性矫正方法、电子设备、存储介质


[0001]本专利技术涉及超声信号处理
，特别涉及一种帧内信号均匀性矫正方法、电子设备、存储介质。

技术介绍

[0002]目前，多数旋转成像系统中采用超声成像导管与驱动单元直接接触式的刚性连接方式，在处理超声信号时未对其分布均匀性做处理，导致超声旋转图像在角度分布上与实际情况有一定误差。
[0003]磁驱动系统下的超声成像导管旋转成像时，成像导丝在导管腔内受磁力及后端导线等摩擦力的影响，导致导丝上的单阵元换能器旋转时的角速度不均匀分布在每个角度上。但由于前端驱动系统的可控性，旋转成像单元的角速度能够有更加精确的分布，结合磁驱动的旋转系统仿真结果，目前已能够精准构建成像单元在一帧图像内的运动参数模型(即360
°
圆周内)，为进一步结合实际运动情况调整信号分布均匀性提供了理论基础。
[0004]超声信号处理中通常采用线性插值方法来平滑图像，使图像更加细腻。但是图像线与线之间的无差别插值，不能很好地矫正旋转超声图像的均匀性，旋转运动的角速度分布也应当是插值处理时的重点参数。综合以上所述，本专利技术提出一种帧内图像均匀性的矫正方法，在结合磁驱动下超声导管旋转规律的基础上，为磁驱动旋转成像提供精确的数据分布及处理方法。

技术实现思路

[0005]为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，本专利技术的第一目的是提供一种帧内信号均匀性矫正方法，包括以下步骤：
[0006]通过超声激励系统控制一周内超声波信号的发射和超声波的回波信号的接收，实现等间隔均匀采样；
[0007]结合磁定位系统中对换能器发射面的角度追踪信息，实时更新本旋转周内的原始时间
‑
角度映射图；
[0008]采用均匀矫正算法对所述原始时间
‑
角度映射图进行处理；
[0009]根据处理后的时间
‑
角度映射图将一个旋转周的数据排列在各角度方向上。
[0010]进一步地，所述均匀矫正算法为样条插值方法，采用样条插值方法对所述原始时间
‑
角度映射图进行处理。
[0011]进一步地，所述采用样条插值方法对所述原始时间
‑
角度映射图进行处理步骤包括通过增加时间上的采样个数，对角度值分段细化计算，使最终的时间
‑
角度映射图在预设范围内连续可导。
[0012]进一步地，所述最终的时间
‑
角度映射图包括每条数据线占有的角度范围，以及相邻数据线之间采用的样条插值的参数。
[0013]进一步地，所述采用样条插值方法对所述原始时间
‑
角度映射图进行处理步骤包
括以下步骤：
[0014]对所述原始时间
‑
角度映射图中的离散数据使用多次样条分段插值；
[0015]通过离散点构成的区间数和多次样条确定未知数；
[0016]通过离散数据的端点经过的多次函数、离散数据的中间点经过的多次函数确定方程；
[0017]通过离散数据的中间点处连续性确定方程；
[0018]通过假设离散数据的第一个端点对应方程的多阶导数为0确定方程；
[0019]将确定的方程联立求解出未知数。
[0020]进一步地，所述对所述原始时间
‑
角度映射图中的离散数据使用多次样条分段插值包括对所述原始时间
‑
角度映射图中的离散数据使用二次样条分段插值，每个二次样条为ax2+bx+c。
[0021]进一步地，所述通过离散数据的端点经过的多次函数、离散数据的中间点经过的多次函数确定方程包括通过离散数据的端点经过的二次函数、离散数据的中间点经过的二次函数确定方程。
[0022]进一步地，所述通过离散数据的中间点处连续性确定方程包括通过离散数据的中间点左右二次函数一阶导相等确定方程；
[0023]所述通过假设离散数据的第一个端点对应方程的多阶导数为0确定方程包括通过假设离散数据的第一个端点对应方程的二阶导数为0确定方程。
[0024]本专利技术的第二目的是提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有程序代码；处理器，其与所述存储器联接，并且当所述程序代码被所述处理器执行时，实现一种帧内信号均匀性矫正方法。
[0025]本专利技术的第三目的是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现一种帧内信号均匀性矫正方法。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术提供了一种帧内信号均匀性矫正方法，能够针对旋转磁场驱动下的介入超声成像导管的运动轨迹，解决驱动磁场中含有一定数学规律的旋转偏差角，完成图像的均匀矫正，获得准确的磁驱动介入图像。
[0028]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0029]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0030]图1为实施例1的一种帧内信号均匀性矫正方法流程图；
[0031]图2为实施例1的二次样条插值原理示意图；
[0032]图3为实施例2的电子设备示意图；
[0033]图4为实施例3的存储介质示意图。
具体实施方式
[0034]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0035]介入超声成像导管的运动轨迹由驱动磁场的场强分布决定，同时还受超声换能器及后端导线在导管内旋转运动产生的NERD影响，是一个受力情况复杂的场景。因此，本专利技术采用均匀矫正方法，通过对换能器实际收发信号中的方位信息进行分析，获得超声换能器发射表面在旋转一周过程中所有收发的角度跨越范围与时间关系分布图，并据此实时地完成当前帧图像的重建与均匀化分布，从而消除旋转磁场驱动下获得的超声图像帧内不同数据线之间的离散运动差异，并最大程度保证帧内图像的真实性。
[0036]实施例1
[0037]一种帧内信号均匀性矫正方法，结合样条插值方法，解决帧内旋转受力产生不均匀信号，从而影响后续图像质量的问题。如图1所示，具体包括以下步骤：
[0038]通过超声激励系统控制一周内超声波信号的发射和超声波的回波信号的接收，实现等间隔均匀采样；
[0039]结合磁定位系统中对换能器发射面的角度追踪信息，实时更新本旋转周内的原始时间
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角度映射图；
[0040]考虑到映射图的离散性，及单个采样时间内角度值大小上下波动，采用均匀矫正算法对原始时间
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角度映射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种帧内信号均匀性矫正方法，其特征在于，包括以下步骤：通过超声激励系统控制一周内超声波信号的发射和超声波的回波信号的接收，实现等间隔均匀采样；结合磁定位系统中对换能器发射面的角度追踪信息，实时更新本旋转周内的原始时间
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角度映射图；采用均匀矫正算法对所述原始时间
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角度映射图进行处理；根据处理后的时间
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角度映射图将一个旋转周的数据排列在各角度方向上。2.如权利要求1所述的一种帧内信号均匀性矫正方法，其特征在于：所述均匀矫正算法为样条插值方法，采用样条插值方法对所述原始时间
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角度映射图进行处理。3.如权利要求2所述的一种帧内信号均匀性矫正方法，其特征在于：所述采用样条插值方法对所述原始时间
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角度映射图进行处理步骤包括通过增加时间上的采样个数，对角度值分段细化计算，使最终的时间
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角度映射图在预设范围内连续可导。4.如权利要求3所述的一种帧内信号均匀性矫正方法，其特征在于：所述最终的时间
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角度映射图包括每条数据线占有的角度范围，以及相邻数据线之间采用的样条插值的参数。5.如权利要求2所述的一种帧内信号均匀性矫正方法，其特征在于：所述采用样条插值方法对所述原始时间
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角度映射图进行处理步骤包括以下步骤：对所述原始时间
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角度映射图中的离散数据使用多次样条分段插值；通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐雨嘉，焦阳，杨正馨，崔崤峣，李昕泽，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：