【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学成像设备领域，具体而言，涉及一种超声环扫图像配准方法及其系统。
技术介绍
1、超声扫描平面与内镜长轴垂直的检查方法称为环扫内镜超声检查。这种检查方法可对体腔进行360°的环形扫描，适用于消化道、心血管(冠脉)、和气管/支气管等领域。比纵轴内镜超声扫描范围更广，更易掌握，且探头体积较小，扫描距离远，应用广泛。
2、超声环扫内窥设备出于简化结构、降低成本考虑，常常采用非编码马达来直接或者间接带动超声探头进行旋转扫描。超声探头采集到的原始数据本身不包含环状的空间信息，需要根据采样频率、声速等参数对原始数据进行后期重建才能得到能较直观形象的环形图像。为了在图像上呈现出完整一周的环扫图片，每帧数据的采集时间必须要等于超声探头旋转一周的时间，即每帧数据的采集速度与转速匹配。
3、由于非编码马达的转速达不到绝对匀速，且转速容易受到负载的影响，内窥设备系统上位机也无法获得马达实时转速的反馈，因此无法确保超声探头旋转速度与其数据采集速度的匹配，从而导致两种类型的图像失真：
4、(1)超声探头转速大于数据采集速度，当超声探头采集完规定的一帧数据时，超声探头旋转的路程已超过一圈，该帧数据被重建成图像后，将显示出多于一圈的组织信息，而非严格的一圈；由于扫描起点和终点不是同一个位置，图像首尾交接处会出现错位；此外，由于图像中包含了多余的数据，病灶等组织特征(指病灶、淋巴、静脉等)会被挤压变形且在图像中的相对位置也会改变。正常图像效果图与包含多于一圈数据的图像效果图之间的对比如说明书附图1所示。从图中看
5、(2)超声探头转速小于数据采集速度，当超声探头采集完规定的一帧数据时，超声探头还未转满一圈，导致重建后的图像所包含的组织信息不足一圈，造成信息缺失，同时病灶等组织特征会被拉伸变形，其在图像中的相对位置也会改变。正常图像效果图与扫描不足一圈的图像效果图之间的对比如说明书附图2所示。从图中看出，病灶的形状被拉伸变形，且其在图像中的相对位置均发生了改变。
6、在现有技术中，还没有针对该缺陷的解决方案，开发者大都通过提升电动马达的旋转精度，来近似匹配超声数据采集速度，以此来降低不匹配程度，改善图像质量。因此，图像中扫描起点和终点不匹配的现象一直存在于临床超声检查中。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种超声环扫图像配准方法及其系统。具体方案如下：
2、第一部分，本专利技术提出了一种超声环扫图像配准方法，包括如下：
3、基于内窥设备壳体设置标志物，该标志物处于超声探头的扫描范围内，通过超声探头环扫得到记录有标志物回声的原始超声数据；
4、根据内窥设备壳体的超声回波幅值范围以及标志物回声区域的超声回波幅值范围之间的差异性，确定幅值下限值；
5、基于所述幅值下限值构建配准条件，遍历所述原始超声数据中位于标志物回声区域的所有数据组，筛选出满足所述配准条件的数据组作为第一数据组；
6、基于相邻两个第一数据组所处的位置划定出所述原始超声数据中的各组图像帧头和图像帧尾，每组图像帧头和图像帧尾之间的数据被判定为超声探头环扫一周所采得的数据；
7、每对一组图像帧头和图像帧尾之间的数据进行超声图像重建，即可得到一帧超声环扫断面图像。
8、在一个具体实施例中，通过在内窥设备壳体的内侧或外侧设置标志物，得到标志物回声区域；
9、记录标志物回声区域的位置和超声回波幅值；
10、基于内窥设备壳体和标志物在超声回波幅值上的差异性，识别出标志物回声区域。
11、在一个具体实施例中，内窥设备壳体和超声探头之间预设有低回声性的填充介质，以降低声学信号的衰减；
12、所述填充介质的超声回波幅值远小于标志物的超声回波幅值和内窥设备壳体的超声回波幅值。
13、在一个具体实施例中，所述配准条件包括：
14、标志物回声区域的数据组的超声回波幅值的均值大于所述幅值下限值；
15、所述幅值下限值与任意一个大于等于1的自然数之间的比值构成所述下限分值，标志物回声区域两侧的数据组的均值小于所述下限分值。
16、在一个具体实施例中，设标志物回声区域是x行y列的数组w；
17、在所述原始超声数据中遍历寻找满足配准条件的数据组；
18、存在z1行z2列的数据组z，z1<x且z2<y，若数据组z满足：
19、条件1：数据组回波幅值的均值average_value大于幅值下限值m；
20、条件2：标志物回声区域左侧x1行y1列数据组w1的均值小于m/p，且标志物回声区域右侧x2行y2列数据组w2的均值小于m/p；
21、其中，x1≤x，y1≤y，x2≤x，y2≤y，p≥1；
22、则该数据组z被包含于标志物回声区域内，属于第一数据组。
23、在一个具体实施例中，设定数据组的行列尺寸，所述行列尺寸小于标志物回声区域所对应数组的行列数；
24、将所述原始超声数据划定为多个数据组并进行排序，按照数据组的序号遍历查找第一数据组。
25、在一个具体实施例中，将超声探头环扫一周采集的数据量转换为数据组的数量，得到自增列数，且自增列数不小于标志物回声区域的列数；
26、每遍历到一个第一数据组完成一次遍历后，将数据组的序号在列数上增加所述自增列数，以得到下一次遍历的起始的数据组。
27、第二部分，本专利技术提供了一种超声环扫图像配准系统，用于实现第一部分中任一项所述的图像配准方法；所述图像配准系统包括内窥设备；
28、所述内窥设备包括超声探头、内窥设备壳体、标志物和填充介质；
29、所述超声探头位于所述内窥设备壳体中，所述超声探头和所述内窥设备壳体之间容纳有所述填充介质；
30、所述填充介质用以降低声学信号的衰减；
31、所述标志物位于所述内窥设备壳体上，且处于超声探头的扫描范围内；
32、所述超声探头环扫得到记录有标志物回声区域的原始超声数据。
33、在一个具体实施例中，所述标志物位于所述内窥设备壳体的内部或外部；
34、所述标志物的超声回波幅值远大于所述填充介质的超声回波幅值。
35、在一个具体实施例中，所述填充介质为低回声材料，形态包括固态、液态或气态；
36、所述填充介质的超声回波幅值远小于内窥设备壳体的超声回波幅值。
37、有益效果：
38、本专利技术提供了一种超声环扫图像配准方法及其系统，通过在内窥设备上设置标志物来提高超声环扫内窥设备成像配准精度，选定标志物回声区域中符合配准条件的数据组作为图像帧头和图像帧尾，确保每帧图像包含的信息恰好为超声探头环扫一周采集到的数据，避免信息缺失和信息多余，有效解决超声环扫图像中扫本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声环扫图像配准方法，其特征在于，包括如下：
2.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，通过在内窥设备壳体的内侧或外侧设置标志物，得到标志物回声区域；
3.根据权利要求2所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，内窥设备壳体和超声探头之间预设有低回声性的填充介质，以降低声学信号的衰减；
4.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，所述配准条件包括：
5.根据权利要求3所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，设标志物回声区域是x行y列的数组W；
6.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，设定数据组的行列尺寸，所述行列尺寸小于标志物回声区域所对应数组的行列数；
7.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，将超声探头环扫一周采集的数据量转换为数据组的数量，得到自增列数，且自增列数不小于标志物回声区域的列数；
8.一种超声环扫图像配准系统，其特征在于，用于实现权利要求1-7任一项所述的超声环扫图像配准方法；所述图像配准系统包括内窥设备；p>
9.根据权利要求8所述的超声环扫图像配准系统，其特征在于，所述标志物位于所述内窥设备壳体的内部或外部；
10.根据权利要求8所述的超声环扫图像配准系统，其特征在于，所述填充介质为低回声材料，形态包括固态、液态或气态；
...【技术特征摘要】
1.一种超声环扫图像配准方法，其特征在于，包括如下：
2.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，通过在内窥设备壳体的内侧或外侧设置标志物，得到标志物回声区域；
3.根据权利要求2所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，内窥设备壳体和超声探头之间预设有低回声性的填充介质，以降低声学信号的衰减；
4.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，所述配准条件包括：
5.根据权利要求3所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，设标志物回声区域是x行y列的数组w；
6.根据权利要求1所述的超声环扫图像配准方法，其特征在于，设定数据组的行...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷声，黄耀才，蒋沈南，
申请(专利权)人：慧威医疗科技台州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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