一种基于二维超声成像装置的图形坐标分量计算方法及装置，设计二维超声图像的几何模型以及基于该模型的坐标变换方法和坐标变换装置。所述几何模型定义基于数字信号源数据的扫描坐标平面、基于探头扫描物理成像平面的物理坐标平面和基于屏幕图像显示平面的像素坐标平面，以及这三个坐标平面之间的映射关系。本发明专利技术可以解决超声成像装置的二维成像中图形、图像、信号源数据之间相互转换映射问题，包括二维图像的图形元素随着图像的几何变换而进行的相应的坐标定位，以及为解剖Ｍ型成像提供精确的二维图像数字信号源数据定位。通过将核心参数注入到坐标转换模块，可实现根据不同参数得到不同计算结果，简化了软硬件平台设计，加快了开发速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声成像装置的成像方法及装置，特别是涉及通过建立二维超声图像几何模 型以实现图形坐标分量的计算方法以及二维超声图像图形坐标分量变换装置。
技术介绍
现有技术超声成像装置直接将超声扫描采集到数字信号源数据处理成屏幕图像显示数 据，用显示屏显示超声图像。在一般应用的情况下，现有技术超声成像装置能够较好的完成 二维超声图像及图形元素的显示。但是现有技术超声成像装置，特别是医用超声成像装置在 复杂的应用情况下，如二维图像的图形元素随着图像的几何变换而进行相应的显示坐标定位， 以及为解剖M型成像提供精确的二维图像数字信号源数据定位，现有技术超声成像装置就不能很好得完成二维图像的图形元素的精确定位显示以及数字信号源数据的准确定位；所述二 维图像得图形元素包括标尺、焦点、 一维图像的取样线、二维图像取样框和穿刺线，所述二 维图像的几何变换包括放大、平移、翻转和旋转；而且现有技术超声成像装置中数字信号源 数据与屏幕图像显示数据之间的变换方法及装置不能在不同的超声成像装置中通用，从而不 能为软硬件开发提供一个通用的平台，导致开发成本高，不利于推广应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种基于二维超声成像装 置的图形坐标分量计算方法及装置，所述方法提出二维超声图像的几何模型以及基于该模型 下计算工具，所述装置提出用于实现所述图形坐标分量计算方法的装置。通过设计所述几何 模型及相应计算工具和设计所述坐标分量变换装置来解决超声成像装置中二维图像的图形元 素随着图像的几何变换而进行的相应的显示坐标定位问题，为解剖M型成像提供精确的二维 图像数字信号源数据定位，为软硬件及系统开发搭建一个桥梁，以便快速定位二维成像问题。 本专利技术解决所述技术问题可以通过釆用以下技术方案来实现 实施一种基于二维超声成像装置的图形坐标分量计算方法，尤其是包括如下步骤9A. 建立二维超声图像的几何模型，包括至少两个坐标平面以及基于各坐标平面的坐标系 之间的映射关系；B. 根据步骤A所述的坐标系之间的映射关系确定所述几何模型的核心参数，该核心参 数是所述几何模型中各坐标系之间依照映射关系互相转换所需的参数；C. 构建基于所述几何模型的坐标变换模块，所述坐标变换模块包括核心参数注入端口，该坐标变换模块中每个坐标平面设置各自的坐标分量输入端口和坐标分量输出端口；D. 根据具体的超声成像装置，向所述坐标变换模块注入相应的核心参数，将原始坐标分 量输入其相应的坐标平面的坐标分量输入端口，从需要的坐标平面的坐标分量输出端口就可 以得到经映射变换后的目标坐标分量。步骤A所述几何模型包括基于数字信号源数据存储结构的扫描坐标平面、基于探头扫描 物理成像的物理坐标平面和基于屏幕图像显示的像素坐标平面；所述扫描坐标平面采用极坐 标系存储数字信号源数据；所述物理坐标平面基于图像窗口左上角为坐标原点，X轴向右为 正方向，Y轴向下为正方向的平面直角坐标系；所述像素坐标平面包括窗口像素坐标系和屏 幕像素坐标系；所述窗口像素坐标系是以图像窗口左上角为坐标原点，X轴向右为正方向， Y轴向下为正方向的平面直角坐标系；所述屏幕像素坐标系是以屏幕左上角为坐标原点，X 轴向右为正方向，Y轴向下为正方向的平面直角坐标系。在所述几何模型中，以所述物理坐标平面作为中间坐标平面完成各坐标平面的坐标系间 的变换，即扫描坐标系与物理坐标系之间的变换，物理坐标系与像素坐标系之间的变换，以 及通过上述两种变换完成的扫描坐标系与像素坐标系之间的变换。从所述物理坐标系到扫描坐标系的变换采用的算法是基于中心轴对称的数字扫描变换 器DSC计算方法。从所述扫描坐标系到物理坐标系的变换釆用的算法是基于中心轴对称的数 字扫描变换器DSC计算方法的逆运算。所述数字扫描变换器DSC计算方法包括数字扫描扇 形变换器DSC计算方法、数字扫描梯形变换器DSC计算方法和数字扫描平行四边形变换器 计算方法。从所述物理坐标系到像素坐标系的变换包括如下步骤Pys - Pix 1.用以下公式从物理坐标系变换到窗口像素坐标系所述从物理坐标系到窗口像素坐标系的变换是坐标系间的单位变换，其中尸/xe/『"c/是窗口像素坐标，尸^『m/是物理坐标，尸/xe/尸eWk/M是单位变换比例尺；Pys-Pix2.编辑窗口像素坐标到几何变换后的坐标将窗口像素坐标转换为窗口像素中 心坐标，经过几何变换后再将窗口像素中心坐标转换为窗口像素坐标； Pys-Pix3.用以下公式从窗口像素坐标系变换到屏幕像素坐标系<formula>formula see original document page 11</formula>其中尸/M/ScT"是屏幕像素坐标，『Wt/Q^"是窗口像素坐标系在屏幕像素坐标系的偏移量。从所述像素坐标系到物理坐标系的变换，包括如下步骤Pix - Pys 1.用以下公式从屏幕像素坐标系变换到窗口像素坐标系<formula>formula see original document page 11</formula>其中尸/^/51077是屏幕像素坐标，P/xe/^^是窗口像素坐标，『m^折W是窗口像素坐标系在屏幕像素坐标系的偏移量；Pix-Pys2.恢复窗口像素坐标到几何变换前的坐标将窗口像素坐标转换为窗口像素中 心坐标，经过几何变换后再将窗口像素中心坐标转换为窗口像素坐标；Pix-Pys3.用以下公式从窗口像素坐标系变换到物理坐标系<formula>formula see original document page 11</formula>所述从窗口像素坐标系到物理坐标系的变换是坐标系间的单位变换，其中月xe/『m/是物理坐 标，MM尸w尸/xe/是单位变换比例尺。所述几何变换包括用户偏移、用户放大、用户翻转、用户旋转变换；所述用户偏移包括 用户水平平移和用户垂直偏移；所述用户翻转包括用户水平翻转和用户垂直翻转；步骤Pys - Pk 2所述几何变换的执行顺序与步骤Pix - Pys 2所述几何变换的执行顺序互逆。步骤B所述核心参数包括用于扫描坐标系和物理坐标系之间变换所需的参数、用于物理 坐标系和窗口像素坐标系之间变换所需的参数和用于窗口像素坐标系和屏幕像素坐标系之间变换所需的参数；所述用于扫描坐标系和物理坐标系之间变换所需的参数包括顶端深度、扫描放大倍数、探头表面宽度、探头成像最大扫描角度、探头类型、探头半径、采样问距、总 扫描线数和偏转角度；所述用于物理坐标系和窗口像素坐标系之间变换所需的参数包括图像 窗口高度、图像窗口宽度、用户水平平移、用户垂直平移、用户水平翻转、用户垂直翻转、用户旋转角度、用户缩放倍数、采样间距和显示模式缩放倍数；所述用于窗口像素坐标系和 屏幕像素坐标系之间变换所需的参数包括图象窗口起始X坐标和图像窗口起始Y坐标。本专利技术解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现设计、制造一种二维超声图像图形坐标分量变换装置，设置在二维超声成像装置中，用 于在至少两个坐标系间转换二维超声图像图形坐标分量，尤其是，包括至少一个坐标变换单 元和核心参数输入端口 ；所述每个坐标系配置一组坐标分量输入端口和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于二维超声成像装置的图形坐标分量计算方法，其特征在于包括如下步骤： Ａ．建立二维超声图像的几何模型，包括至少两个坐标平面以及基于各坐标平面的坐标系之间的映射关系； Ｂ．根据步骤Ａ所述的坐标系之间的映射关系确定所述几何模型的 核心参数，该核心参数是所述几何模型中各坐标系之间依照映射关系互相转换所需的参数； Ｃ．构建基于所述几何模型的坐标变换模块，所述坐标变换模块包括核心参数注入端口，该坐标变换模块中每个坐标平面设置各自的坐标分量输入端口和坐标分量输出端口； Ｄ．根据具体的超声成像装置，向所述坐标变换模块注入相应的核心参数，将原始坐标分量输入其相应的坐标平面的坐标分量输入端口，从需要的坐标平面的坐标分量输出端口就可以得到经映射变换后的目标坐标分量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金成勋，廖怡白，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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