【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超声成像，特别涉及一种基于螺旋换能器的四维超声成像方法、装置及存储介质。
技术介绍
1、四维超声成像是一种先进的医学影像技术，它通过实时捕捉和显示连续的三维超声图像序列，为医生提供了动态的、实时的立体图像。四维超声成像实际上是在三维超声成像的基础上加入了时间这一维度，使得三维图像能够实时显示，因此被称为四维。
2、心腔内超声(intracardiac echocardiography，ice)即是四维超声成像的一种重要应用方向。四维心腔内超声是当前临床上最先进的心脏成像技术，通过将微型超声换能器经股静脉插入心腔内，对心脏进行实时高清成像和手术引导。而现有的四维心腔内超声，是使用二维面阵相控阵超声换能器集成asic芯片的方案，以及通过电子聚焦实现三维空间的实时扫描，进而导致四维超声成像的成本较高。
技术实现思路
1、鉴于以上内容，有必要提供一种基于螺旋换能器的四维超声成像方法、装置及存储介质，可以提供四维超声成像成本更低且可靠性更强的基于螺旋换能器的四维超声成像方法、装置及存储介质。
2、本申请第一方面提供一种基于螺旋换能器的四维超声成像方法，方法包括：激励并接收螺旋换能器的每个子孔径的回波信号，其中，所述螺旋换能器的每个子孔径包括预设数量的阵元，一个阵元对应一组回波信号；基于所述子孔径的每个阵元接收到的回波信号，构建子孔径对应的二维超声图像；根据子孔径的标准轴角度与中心点坐标，将二维超声图像中像素点的坐标转换成三维空间坐标，构建三维超声模型；将三维
3、在其中一种实施例中，在激励并接收到所述子孔径的预设数量组的回波信号，对其进行二维成像，其中，所述子孔径包括预设数量的阵元，一个阵元对应一组回波信号之前，所述方法还包括：每次二维成像使用换能器的一个子孔径，进行若干次发射和接收；每次发射和接收，使用不同的聚焦焦点位置，根据子孔径中每个阵元与聚焦焦点的空间距离，确认、每个阵元每次发射时对应的延时值；基于所述每个阵元对应的延时值对阵元单元中每个阵元进行延时激励，以使该子孔径生成对应的声波信号，其中，所述声波信号与回波信号相对应。
4、在其中一种实施例中，所述根据子孔径中每个阵元与聚焦焦点的空间距离，确认每个阵元对应的延时值，具体包括：基于目标阵元与聚焦焦点的坐标值，计算目标阵元与聚焦焦点的空间距离；将所述目标阵元与聚焦焦点的空间距离与标准声速值的比值，确认目标阵元对应的延时值，其中，不同的焦点位置和激活阵元设置对应不同的成像方法，所述成像方法包括聚焦线扫描、平面波、发散波、合成孔径成像等。
5、在其中一种实施例中，将子孔径内的超声阵元近似为直线，根据所述直线的角度与中心点坐标，将二维超声图像中像素点的坐标转换成三维空间坐标，构建三维超声模型，具体包括：将该子孔径内的阵元近似为线性排列，基于该子孔径对应的阵元的空间角度，将二维超声图像中目标像素点的坐标进行旋转处理；根据该子孔径对应的阵元的中心点坐标，将所述中间坐标进行平移处理；经过旋转和平移，将二维平面上的所述目标像素点转换到对应的三维空间坐标中，构建三维超声模型。
6、在其中一种实施例中，所述基于二维超声图像对应的阵元单元的标准轴角度，将二维超声图像中目标像素点的坐标进行旋转处理，确认中间坐标，具体包括：将二维超声图像对应的阵元单元与坐标系x轴的角度，定义为二维超声图像对应的阵元单元的标准轴角度；根据所述标准轴角度的三角函数值，建立旋转处理的旋转矩阵；将旋转矩阵与二维超声图像中目标像素点的坐标进行乘积处理，确认中间坐标。
7、在其中一种实施例中，所述根据二维超声图像对应的子孔径的中心点坐标，将所述超声图像中间坐标进行平移处理，获取目标像素点对应的三维空间坐标，具体包括：根据二维超声图像对应的子孔径中所有阵元的坐标，计算所述子孔径的中心点坐标；将所述子孔径的中心点坐标与中间坐标进行加和处理，获取目标像素点对应的三维空间坐标。
8、在其中一种实施例中，所述将三维超声模型的目标区域进行插值处理，确认目标区域中对应的灰度值，以供终端设备进行实时地动态显示，具体包括：根据三维超声模型的目标区域的目标体素点与预设数量的二维超声图像的像素点的坐标，计算预设数量个空间距离；根据不同的距离设置不同的权值，并将权值乘以二维超声图像像素点的灰度值，确认为三维超声模型的目标区域的目标体素点的灰度值，以供终端设备进行实时地动态显示。在一个实施例中，将距离最近的像素点权值设为1，其他点权值设为0，因此目标体素点灰度值设为距离最近点对应的像素点的灰度值，这种方法为最相邻插值。
9、在其中一种实施例中，所述螺旋换能器包括s型排列或者c型排列的预设数量个阵元单元，其中，所述子孔径单元包括线性排列的预设数量个阵元，相邻两个子孔径单元中可包含部分相同的阵元，也可以包含完全不重复的阵元。
10、在其中一种实施例中，所述螺旋换能器可以包括高压开关，所述高压开关用于控制对不同子孔径进行切换，从而减少换能器引出线数量。
11、本申请实施例通过先接收螺旋换能器传输的预设数量组的回波信号，其中，所述螺旋换能器包括若干个子孔径，每个子孔径包括预设数量的阵元单元，一个阵元单元对应一组回波信号，然后基于所述预设数量的子孔径对应的回波信号，构建子孔径对应的二维超声图像，再根据子孔径的标准轴角度与中心点坐标，将二维超声图像中像素点的坐标转换成三维空间坐标，构建三维超声模型，最后将三维超声模型的目标区域进行插值处理，确认目标区域中对应的灰度值，以供终端设备进行实时地动态显示。通过螺旋换能器采集的回波信号进行预设数量的二维超声图像构建，以进一步得到三维超声模型，最后针对三维超声模型的目标区域进行插值处理，以实现终端设备进行实时地动态显示。相对于传统的四维超声成像方法，降低了四维超声成像的成本，且进一步提高了四维超声成像的可靠性。
12、本申请第二方面提供一种基于螺旋换能器的四维超声成像装置，所述四维超声成像装置包括：接受模块，用于接收螺旋换能器传输的预设数量组的回波信号，其中，所述螺旋换能器包括若干个子孔径，每个子孔径包含预设数量的阵元，一个阵元对应一组回波信号；构建模块，用于基于所述子孔径的每个阵元接收到的回波信号，构建子孔径对应的二维超声图像；转换模块，用于根据阵元单元的标准轴角度与中心点坐标，将二维超声图像中像素点的坐标转换成三维空间坐标，构建三维超声模型；显示模块，用于将三维超声模型的目标区域进行插值处理，确认目标区域中对应的灰度值，以供终端设备进行实时地动态显示。
13、本申请第三方面提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序指令，当所述程序指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备上述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法。
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1.一种基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，激励并接收到所述子孔径的预设数量组的回波信号，对其进行二维成像，其中，所述子孔径包括预设数量的阵元，一个阵元对应一组回波信号之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述根据阵元单元中每个阵元与聚焦焦点的空间距离，确认每个阵元对应的延时值，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述根据子孔径近似的直线的角度与中心点坐标，将二维超声图像中像素点的坐标转换到三维空间坐标中，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述基于所述子孔径对应的阵元的空间角度，将二维超声图像中目标像素点的坐标进行旋转处理，具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述将三维超声模型的目标区域进行插值处理，确认目标区域中对应的灰度值，以供终
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述螺旋换能器包括S型排列或者C型排列的预设数量个阵元单元，其中，所述子孔径单元包括线性排列的预设数量个阵元，相邻两个子孔径单元中可包含部分相同的阵元，也可以包含完全不重复的阵元。
8.根据权利要求1-6任一项所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述螺旋换能器可以包括高压开关Multiplexer，所述高压开关用于控制对不同子孔径进行切换，从而减少换能器引出线数量。
9.一种基于螺旋换能器的四维超声成像装置，其特征在于，所述四维超声成像装置包括：
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有程序指令，当所述程序指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至8中任一项所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，激励并接收到所述子孔径的预设数量组的回波信号，对其进行二维成像，其中，所述子孔径包括预设数量的阵元，一个阵元对应一组回波信号之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述根据阵元单元中每个阵元与聚焦焦点的空间距离，确认每个阵元对应的延时值，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述根据子孔径近似的直线的角度与中心点坐标，将二维超声图像中像素点的坐标转换到三维空间坐标中，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特征在于，所述基于所述子孔径对应的阵元的空间角度，将二维超声图像中目标像素点的坐标进行旋转处理，具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于螺旋换能器的四维超声成像方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：周欣欢，马俊，庄素敏，张晓纯，
申请(专利权)人：深圳心寰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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