一种超声成像中的近场影响消除方法技术

本申请提供了一种超声成像中的近场影响消除方法，包括获取带有近场影响的目标回波信号及无成像目标时产生的静态标准近场回波信号；对该目标回波信号与该静态标准近场回波信号依次进行幅度归一化处理、互相关对齐校准处理及近场信号滤除处理，获取该目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。本申请无需对发射接收电路进行改变，也无需改变超声换能器的发射频率，可以有效减小或消除B模式超声成像的近场干扰，显著提升超声B模式的成像质量，对任何类型、任何尺寸的超声换能器均适用，在任何场景下的B模式超声成像中均适用，具有广泛的适用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
一种超声成像中的近场影响消除方法


[0001]本申请涉及超声影像
，具体涉及一种超声成像中的近场影响消除方法。

技术介绍

[0002]近场是指波源附近，是由于波的干涉出现的一系列声压极大值和极小值的区域，又称菲涅尔区。声场的菲涅尔区近场干涉主要是由换能器的边缘效应所引起，近场影响的存在导致了在B模式超声成像时，距离超声换能器较近的近场区域的超声回波信号幅值较高，其在B超图像上则表现为高亮区域。
[0003]而在进行B模式超声成像时，如果成像目标也处于近场区域内，成像目标所产生的回波信号强度与近场区域信号强度相比就可能被忽略，并且近场区域信号叠加在有用的图像信息之上，也形成了背景干扰。对于近场影响的消除，通常的方法是通过设计数字滤波器对采集到的超声回波信号进行滤波处理，滤波器的设计主要是滤除回波信号中发射中心频率以外的其他频率分量。采用数字滤波器进行滤波对于消除近场影响的效果不太明显，这是由于近场干涉信号的主要频率成分与成像回波信号的频率成分是相近的，因此不能有效滤除近场干涉信号。另一种消除超声成像中近场干扰的方法是采用多频率脉冲发射的方式，这种方法需要采用多个频率做交替循环发射，并且需要不断调节各个频率的发射间隔已达到较明显的近场干扰消除效果，这样无疑极大增加了发射端电路系统的复杂度。
[0004]因此，亟需一种高效显著的近场影响消除方法，以在进行B模式超声成像时，消除其近场影响。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种超声成像中的近场影响消除方法，无需对发射接收电路或超声换能器的发射频率进行改变，就可以有效减小或消除B模式超声成像的近场干扰，该技术方案如下。
[0006]一方面，提供了一种超声成像中的近场影响消除方法，所述方法包括：
[0007]获取目标回波信号；所述目标回波信号为存在成像目标时超声换能器接收到的带有近场影响的回波信号；
[0008]获取静态标准近场回波信号；所述静态标准近场回波信号为静态标准条件下无成像目标时超声换能器接收到的回波信号；
[0009]对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号依次进行幅度归一化处理、互相关对齐校准处理及近场信号滤除处理，获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。
[0010]又一方面，提供了一种超声成像中的近场影响消除装置，所述装置包括：
[0011]目标回波信号获取模块，用于获取目标回波信号；所述目标回波信号为存在成像目标时超声换能器接收到的带有近场影响的回波信号；
[0012]静态标准近场回波信号获取模块，用于获取静态标准近场回波信号；所述静态标
准近场回波信号为静态标准条件下无成像目标时超声换能器接收到的回波信号；
[0013]滤除近场影响模块，用于对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号依次进行幅度归一化处理、互相关对齐校准处理及近场信号滤除处理，获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。
[0014]在一种可能的实施的方式中，所述滤除近场影响模块，还用于：
[0015]对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号进行幅度归一化处理，并获取幅度归一化处理结果；
[0016]对经幅度归一化处理后的所述目标回波信号和经幅度归一化处理后的所述静态标准近场回波信号进行互相关对齐校准处理，并获取互相关对齐校准处理结果；
[0017]根据所述幅度归一化处理结果及所述互相关对齐校准处理结果，对所述目标回波信号进行近场信号滤除处理，以获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。
[0018]在一种可能的实施的方式中，所述装置，还用于：
[0019]对所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号进行带通滤波器降噪处理，获取滤除近场影响后的降噪回波信号。
[0020]在一种可能的实施的方式中，所述滤除近场影响模块，还用于：
[0021]分别将所述目标回波信号中的幅值最大值及所述静态标准近场回波信号中的幅值最大值归一化为一；
[0022]分别将所述目标回波信号中除幅值最大值之外的其他幅值及所述静态标准近场回波信号中除幅值最大值之外的其他幅值，按目标比例归一化为小于一的值，以获取归一化目标回波信号序列和归一化静态标准近场回波信号序列。
[0023]在一种可能的实施的方式中，所述滤除近场影响模块，还用于：
[0024]构建所述归一化目标回波信号序列与所述归一化静态标准近场回波信号序列之间的互相关函数；
[0025]根据所述互相关函数，获取所述归一化目标回波信号序列和所述归一化静态标准近场回波信号序列相关度最大时的位移量；
[0026]根据所述位移量，对所述归一化目标回波信号序列和所述归一化静态标准近场回波信号序列进行对齐处理，以获取互相关对齐校准处理结果。
[0027]在一种可能的实施的方式中，所述滤除近场影响模块，还用于：
[0028]根据所述归一化目标回波信号序列与经互相关对齐校准处理后的所述归一化静态标准近场回波信号序列的相减结果，获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。
[0029]在一种可能的实施的方式中，所述静态标准近场回波信号获取模块，还用于：
[0030]获取无成像目标时产生的多组静态回波信号；
[0031]对所述多组回波信号进行幅度归一化处理以及互相关对齐校准处理，获取多组归一化对齐的静态回波信号；
[0032]对所述多组归一化对齐的静态回波信号进行取平均处理，获取所述静态标准近场回波信号。
[0033]再一方面，提供了一种超声成像中的近场影响消除系统，所述系统包括：成像目标、中央控制系统、电机控制器、电机、超声换能器、超声发射接收系统；所述中央控制系统
分别与所述电机控制器及所述超声发射接收系统连接；所述电机控制器与所述电机连接；所述超声发射接收系统与所述超声换能器连接；所述电机与所述超声换能器连接；
[0034]所述电机，用于带动所述超声换能器进行旋转；
[0035]所述电机控制器，用于控制所述电机以目标旋转速度运行；
[0036]所述成像目标，用于对超声脉冲信号进行反射，形成超声回波信号；
[0037]所述超声换能器，用于将所述超声发射接收系统产生的电脉冲信号转化为超声脉冲信号进行发射及将接收到所述超声回波信号转化为电回波信号；
[0038]所述超声发射接收系统，用于发射所述电脉冲信号及采集所述电回波信号；
[0039]所述中央控制系统，用于控制所述超声发射接收系统向所述超声换能器发出电脉冲信号，控制所述超声发射接收系统对所述超声换能器产生的电回波信号进行采集，并执行如上所述的一种超声成像中的近场影响消除方法。
[0040]又一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述的一种超声成像中的近场影响消除方法。
[0041]再一方面，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声成像中的近场影响消除方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标回波信号；所述目标回波信号为存在成像目标时超声换能器接收到的带有近场影响的回波信号；获取静态标准近场回波信号；所述静态标准近场回波信号为在静态标准条件下无成像目标时超声换能器接收到的回波信号；对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号依次进行幅度归一化处理、互相关对齐校准处理及近场信号滤除处理，获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号依次进行幅度归一化处理、互相关对齐校准处理及近场信号滤除处理，获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号，包括：对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号进行幅度归一化处理，并获取幅度归一化处理结果；对经幅度归一化处理后的所述目标回波信号和经幅度归一化处理后的所述静态标准近场回波信号进行互相关对齐校准处理，并获取互相关对齐校准处理结果；根据所述幅度归一化处理结果及所述互相关对齐校准处理结果，对所述目标回波信号进行近场信号滤除处理，以获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对所述目标回波信号进行近场信号滤除处理，获取所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号后，所述方法还包括：对所述目标回波信号滤除近场影响后的回波信号进行带通滤波器降噪处理，获取滤除近场影响后的降噪回波信号。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述目标回波信号与所述静态标准近场回波信号进行幅度归一化处理，并获取幅度归一化处理结果，包括：分别将所述目标回波信号中的幅值最大值及所述静态标准近场回波信号中的幅值最大值归一化为一；分别将所述目标回波信号中除幅值最大值之外的其他幅值及所述静态标准近场回波信号中除幅值最大值之外的其他幅值，按目标比例归一化为小于一的值，以获取归一化目标回波信号序列和归一化静态标准近场回波信号序列。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对经幅度归一化处理后的所述目标回波信号和经幅度归一化处理后的所述静态标准近场回波信号进行互相关对齐校准处理，并获取互相关对齐校准处理结果，包括：构建所述归一化目标回波信号序列与所述归一化静态标准近场回波信号序列之间的互相关函数；根据所述互相关函数，获取所述归一化目标回波信号序列和所述归一化静态标准近场回波信号序列相关度最大时的位移量；根据所述位移量，对所述归一化目标回波信号序列和所述归一化静态标准近场回波信号序列进行对齐处理，以获取互相关对齐校准处理结果。6.根据权利要求5所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向新，邵维维，沈军，崔崤峣，焦阳，黄文昌，程相州，
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：