用于实时图像采集的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了用于显示实时图像的各种方法和系统。在一个示例中，一种用于该实时图像中的运动补偿的方法包括：从成像系统的可见扇区获取第一组成像数据，该可见扇区包括显示给用户的感兴趣区域，并且在该获取该第一组成像数据期间，在从该可见扇区偏移的区域处获取第二组成像数据。该第二组成像数据用于补偿该感兴趣区域的总运动，从而导致该感兴趣区域的至少一部分在该可见扇区之外发生位移。少一部分在该可见扇区之外发生位移。少一部分在该可见扇区之外发生位移。

【技术实现步骤摘要】
用于实时图像采集的方法和系统


[0001]本文所公开的主题的实施方案涉及超声成像。

技术介绍

[0002]超声成像利用高频声波来产生器官、组织或血流的图像。声波由超声探头或换能器生成并以脉冲形式传输。探头检测声波在器官、组织、骨骼等之间的边界处的反射，并且该反射被中继到控制单元，在该控制单元中，反射波被转换为二维或三维图像。
[0003]由超声成像系统产生的图像提供的信息可能受图像采集期间的条件影响。更具体地，对用于诊断患者病症的图像的分析可能受图像质量和成像数据集的完整性影响。条件可以包括在图像收集期间发生的移动，诸如总运动。例如，由于握持探头的操作者的移动，超声探头可能在采集期间移动。除此之外或另选地，正在进行成像的患者可以移动和/或患者感兴趣的解剖区域可以在显示给用户的超声探头的可见扇区内运动。

技术实现思路

[0004]在一个实施方案中，一种用于实时图像中的运动补偿的方法包括：从成像系统的可见扇区获取第一组成像数据，该可见扇区包括显示给用户的感兴趣区域；在该获取该第一组成像数据期间，在从该可见扇区偏移的区域处获取第二组成像数据；和使用该第二组成像数据来补偿该感兴趣区域的总运动，从而导致该感兴趣区域的至少一部分在该可见扇区之外发生位移。以此方式，可以以更稳定且更可靠的方式显示图像，而不会由于总运动而丢失数据。
[0005]在一个示例中，从与可见扇区偏移的区域获取第二组成像数据包括确定缓冲区域相对于可见扇区的定位。可以根据缓冲区域调整采集波束角，以从可见扇区之外的区域收集附加的数据，在该区域中可能发生总运动。可以收集附加的数据，而不管该附加的数据是被使用还是被包括在显示给用户的图像帧中。然而，显示给用户的可见扇区以及感兴趣区域的图像可以保持不变，因此保持用户可以容易地观察到的感兴趣区域的细节量。
[0006]应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0007]通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本专利技术，其中以下：
[0008]图1示出了成像系统的示例。
[0009]图2示出了用于从图1的成像系统显示图像的电影循环的示例。
[0010]图3示出了图1的成像系统的成像扇区的第一示例，其中从成像扇区之外的区域收
集附加数据。
[0011]图4示出了图1的成像系统的成像扇区的第二示例，其中从成像扇区之外的区域收集附加数据。
[0012]图5示出了当检测到感兴趣的成像区域的总运动时收集除了从成像系统的可见扇区获取的数据外的成像数据的方法的示例。
[0013]图6示出了用于处理和显示根据图5的方法收集的成像数据的方法的示例。
具体实施方式
[0014]以下描述涉及一种用于从成像系统获取图像的方法。在一个示例中，成像系统可以是超声成像系统，并且可以经由超声探头获取图像。该方法可以通过跟踪成像对象的总运动来提供运动补偿策略，其中总运动是影响成像对象的相对位置的移动。因此，总运动是对象的总体运动，不包括成像对象内的运动差异，诸如心脏的心室肌内的收缩。成像对象可以是被显示为图像的区域的感兴趣区域(ROI)，其中被显示为图像的区域在本文中也被称为可见扇区或成像扇区。例如，ROI可以是解剖特征，诸如器官、组织、动脉和静脉等。在一些情况下，总运动可使得ROI的至少一部分在超声探头的可见/成像扇区之外发生位移。为了减轻导致所获取的图像的不完整显示或分析的数据丢失，可以跟踪ROI的移动，并且可以从可见扇区之外收集附加的数据以补偿ROI的移动。可以从与可见扇区偏移的缓冲区域获得附加数据，如图3和图4所示。可以根据用于图像采集期间的运动跟踪的定制方法来应用缓冲区域，如图5中所描绘。可以处理经由图5的方法获取的图像数据，以根据图6中所示的方法提供对图像的稳定且完整的显示。
[0015]本文所述的定制运动跟踪技术可以应用于各种类型的成像模式，以及用于获得图像的成像设备类型和几何形状。此外，该技术可以用于二维(2D)成像和三维(3D)成像两者。在一些示例中，可以根据待成像对象的观测和/或预期运动选择性地应用该技术，例如，该技术可以包括实时应用。因此，图像的细节可能不会由于对象的运动或在成像设备处而丢失。虽然下文示出了超声系统和通过超声系统获得的图像的运动跟踪的示例，但对象跟踪和运动补偿可应用于其它类型的图像，诸如x射线荧光镜透视检查图像。
[0016]在进一步讨论用于补偿超声成像中的总运动的方法之前，图1中示出了用于实施该方法的示例性平台。其中，根据一个实施方案描绘了系统100的框图。在例示的实施方案中，系统100是成像系统，并且更具体地是超声成像系统。如图所示，系统100包括多个部件。部件可以彼此联接以形成单个结构。在一个示例中，系统100是能够从一个室(例如，便携式地)移动到另一个室的一体系统。例如，系统100可包括一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为将系统100耦接到轮式车。然而，在其它示例中，系统100的至少部分可被配置为保持静止和/或固定在适当的位置。
[0017]在所示实施方案中，系统100包括发射波束形成器101和发射器102，该发射器驱动诊断超声探头106(或换能器)内的元件104(例如，压电晶体)的阵列，以将脉冲超声信号发射到受试者的体内或体积(未示出)中。元件104和探头106可具有多种几何形状。例如，探头106可以为扇形探头、直线形探头、凸形探头、曲线探头、相位阵列探头等。超声信号从体内的结构(例如，脉管和周围组织)反向散射，以产生返回到元件104的回波。回波由接收器108接收。接收到的回波被提供给接收波束形成器110，该接收波束形成器执行波束形成并且输
出RF信号。RF信号然后被提供给处理RF信号的RF处理器112。另选地，RF处理器112可包括复合解调器(未示出)，该复合解调器对RF信号进行解调以形成代表回波信号的IQ数据对。然后，RF或IQ信号数据可被直接提供给存储器114以进行存储(例如，暂时存储)。
[0018]系统100还包括系统控制器116，该系统控制器包括多个模块，这些模块可以是单个处理单元(例如，处理器)的一部分或跨多个处理单元分布。系统控制器116被配置成控制系统100的操作。例如，系统控制器116可包括图像处理模块122，该图像处理模块接收图像数据(例如，呈RF信号数据或IQ数据对形式的超声信号)并且处理图像数据。例如，图像处理模块122可处理超声信号以生成用于显示给操作者的超声信息(例如，超声图像)的切片或帧。图像处理模块122可被配置为根据所采集的超声信息上的多个可选超声模态来执行一个或多个处理操作。仅以示例的方式，超声模态可包括彩色流、声学辐射力成像(ARFI)、B模式、A模式、M模式、频谱多普勒、声流、组织多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实时图像中的运动补偿的方法，所述方法包括：从成像系统的可见扇区获取第一组成像数据，所述可见扇区包括显示给用户的感兴趣区域；在所述获取所述第一组成像数据期间，在从所述可见扇区偏移的区域处获取第二组成像数据；以及使用所述第二组成像数据来补偿所述感兴趣区域的总运动，从而导致所述感兴趣区域的至少一部分在所述可见扇区之外发生位移。2.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述第二组成像数据来补偿所述感兴趣区域的总运动包括将所述第二组成像数据馈送到在所述成像系统的系统控制器处实施的运动补偿算法。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括估计所述第一组成像数据中所述感兴趣区域的所述总运动，并且其中估计所述感兴趣区域的所述总运动包括检测所述成像系统的成像设备的运动传感器处的运动。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括基于对所述实时图像的分析来估计所述第一组成像数据中所述感兴趣区域的所述总运动，并且其中使用运动补偿算法执行对所述实时图像的分析。5.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述第二组成像数据来补偿所述感兴趣区域的总运动包括使用所述第二组成像数据来补充所述第一组成像数据中的数据的缺失部分，所述缺失部分由所述感兴趣区域的至少所述部分在所述可见扇区之外的所述位移引起。6.根据权利要求1所述的方法，其中在从所述可见扇区偏移的所述区域处获取所述第二组数据包括加宽用于获取所述第一组数据和所述第二组数据两者的成像设备的波束角。7.一种成像系统，所述成像系统包括：成像设备，所述成像设备被配置为获取所述成像设备的可见扇区内的感兴趣区域的图像；和系统控制器，所述系统控制器被配置有存储于非暂态存储器上的可执行指令，所述指令在被执行时使得所述系统控制器进行以下操作：除了从所述可见扇区收集的第二组成像数据之外，响应于检测到所述感兴趣区域处的总运动，从与所述可见扇区偏移的区域收集第一组成像数据；并且利用所述第一组成像数据来补充从所述第二组成像数据缺失的数据，以基于所述第二组成像数据显示处理后的图像。8.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述成像设备进一步包括嵌入在所述成像设备处的运动传感器，并且其中所述运动传感器被配置为检测所述感兴趣区域处的所述总运动。9.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述感兴趣区域处的所述总运动由在所述系统控制器的跟踪模块处实施的运动跟踪算法检测，并且其中所述运动跟踪算法包括散斑跟踪、轮廓跟踪和光学流中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：