【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗设备，特别涉及一种多普勒功率谱的包络线提取方法、系统、超声设备及介质。
技术介绍
1、超声频谱多普勒技术是一种广泛应用于评估血流速度和方向的医疗诊断工具。基于多普勒效应的原理，血流中的红细胞等反射体的运动速度会引起回波频率的偏移，这种频率偏移与反射体的运动速度成正比。通过分析超声信号的多普勒功率谱，医生可以获得血流的速度信息。多普勒功率谱的最大频率包络线（以下简称为包络线）是指多普勒功率谱中频率的最大值曲线，参照图4所示，最大频率包络线通常对应血流的最大速度信息，这在血管狭窄、瓣膜疾病等病理状态的诊断中具有重要的临床价值。
2、其中，包络线的测量在多个领域具有重要意义，具体包括：
3、血流速度评估：通过包络线确定血流的最大速度，医生能够判断是否存在异常的血流特征，帮助识别血管狭窄、动脉硬化或心脏瓣膜病变等疾病。
4、血流动力学分析：包络线的形态和高度反映了血流的脉动性、周期性等动态特性，能够用于评估心脏和血管的功能状态，特别是在心脏功能和血液循环的评价中具有重要作用。
5、诊断参考：包络线的测量结果常作为诊断依据，特别是在心脏超声检查中，包络线的特征能够为医生提供明确的诊断参考。
6、治疗监测：通过连续监测包络线的变化，医生可以评估治疗的效果以及病情的进展情况，从而做出及时的治疗调整。
7、尽管包络线的测量在临床中应用广泛，但现有的实现方法存在诸多局限。通常的解决方法可分为基于阈值和图像处理两类。基于阈值的方法依赖于预设的经验值或设备参数，
8、另一类常见方法是基于图像处理的手段，包括二值化、边缘（梯度）检测、连通域分析等技术，这类方法通过处理功率谱的图像特征来确定包络线。然而，这种方法的计算复杂度较高，处理时间较长，难以满足实时临床应用的需求。同时，噪声与有效信号的区分方法过于依赖区域大小，鲁棒性欠佳。
9、此外，现有的去噪方法在面对不同增益下的噪声时表现不佳，无法有效适应各种临床场景中的信号强度变化。当探头移动、按压力度变化或患者移动时，信号不稳定会在功率谱上表现为短暂的异常亮度变化，这些情况进一步加剧了现有算法的误差，尤其在处理包络突变时，现有算法难以准确捕捉这些快速变化的信号特征，进一步影响了包络线的准确性。进一步，某些方法依赖用户手动校正包络线，降低了自动化程度，不利于临床操作的高效性和实时性。
10、综上所述，现有多普勒功率谱最大速度包络线的测量方法在精度、实时性和噪声抵抗性等方面存在较大改进空间，迫切需要一种更加有效的技术手段来克服现有方法的局限性。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种多普勒功率谱的包络线提取方法、系统、超声设备及介质，以从根本上解决现有无法在噪声干扰下实时、精准地提取最大频率包络线的问题。
2、根据本专利技术实施例的一种多普勒功率谱的包络线提取方法，所述方法：
3、持续获取各个时刻的多普勒功率谱；
4、将当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱进行加权处理得到当前时刻的加权多普勒功率谱，所述加权多普勒功率谱为包含历史信息加权后的多普勒功率谱；
5、将当前时刻的加权多普勒功率谱进行噪声估计得到估计的噪声强度，并根据估计得到的噪声强度对加权多普勒功率谱进行去噪处理得到当前时刻的去噪多普勒功率谱，所述去噪多普勒功率谱为加权多普勒功率谱进行去噪后得到的多普勒功率谱；
6、将当前时刻的去噪多普勒功率谱进行平滑处理得到当前时刻的平滑多普勒功率谱，所述平滑多普勒功率谱为去噪多普勒功率谱进行平滑后得到的多普勒功率谱；
7、将当前时刻的平滑多普勒功率谱进行最大频率位置识别得到当前时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置；
8、根据当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置对中心时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置进行修正处理得到中心时刻的多普勒功率谱的最大频率位置，所述中心时刻为当前时刻与多个历史时刻之间中心位置的时刻，所述最大频率位置为中心时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置进行修正后确定的频率位置；
9、将所修正得到的各个时刻的多普勒功率谱的最大频率位置进行连线得到多普勒功率谱的最大频率包络线，并将多普勒功率谱的最大频率包络线进行显示。
10、另外，根据本专利技术上述实施例的一种多普勒功率谱的包络线提取方法，还可以具有如下附加的技术特征：
11、进一步地，所述将当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱进行加权处理得到当前时刻的加权多普勒功率谱的步骤包括：
12、根据在多普勒模式下的扫描速度确定出标准差系数；
13、根据各个历史时刻与当前时刻之间的时间间隔、以及标准差系数确定出当前时刻及各个历史时刻的加权系数；
14、根据当前时刻及各个历史时刻的多普勒功率谱、以及当前时刻及各个历史时刻的加权系数进行加权处理得到加权多普勒功率谱。
15、进一步地，所述将当前时刻的加权多普勒功率谱进行噪声估计得到估计的噪声强度，并根据估计得到的噪声强度对加权多普勒功率谱进行去噪处理得到当前时刻的去噪多普勒功率谱的步骤包括：
16、计算当前时刻的加权多普勒功率谱的直方图；
17、对所计算的直方图进行累加处理得到累加直方图；
18、计算累加直方图中每个点的局域斜率；
19、根据每个点的局域斜率确定出局域斜率最大的点所对应的像素值为噪声强度；
20、将当前时刻的加权多普勒功率谱中所有低于噪声强度的部分进行去噪处理得到当前时刻的去噪多普勒功率谱。
21、进一步地，所述将当前时刻的平滑多普勒功率谱进行最大频率位置识别得到当前时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置的步骤包括：
22、分别对当前时刻的平滑多普勒功率谱中的各个频率进行梯度检测得到各个频率的梯度值；
23、根据各个频率的梯度值确定出正向梯度值由大至小依序排列的预设数量的频率位置坐标作为候选点；
24、依次计算各个候选点下方局域内的像素均值；
25、根据各个候选点的正向梯度值及像素均值确定出各个候选点为最大频率位置的置信度；
26、根据各个候选点的置信度确定出置信度最大的候选点作为当前时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置。
27、进一步地，所述根据当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置对中心时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置进行修正处理得到中心时刻的多普勒功率谱的最本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述方法：
2.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱进行加权处理得到当前时刻的加权多普勒功率谱的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻的加权多普勒功率谱进行噪声估计得到估计的噪声强度，并根据估计得到的噪声强度对加权多普勒功率谱进行去噪处理得到当前时刻的去噪多普勒功率谱的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻的平滑多普勒功率谱进行最大频率位置识别得到当前时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述根据当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置对中心时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置进行修正处理得到中心时刻的多普勒功率谱的最大频率位置的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所
7.根据权利要求6所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述判断两个新坐标差差值是否均小于差值阈值的步骤还包括：
8.根据权利要求2所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述根据各个历史时刻与当前时刻之间的时间间隔、以及标准差系数确定出当前时刻及各个历史时刻的加权系数的计算公式为：
9.根据权利要求3所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述计算当前时刻的加权多普勒功率谱的直方图的计算公式为：
10.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻的去噪多普勒功率谱进行平滑处理得到当前时刻的平滑多普勒功率谱的计算公式为：
11.根据权利要求4所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述分别对当前时刻的平滑多普勒功率谱中的各个频率进行梯度检测得到各个频率的梯度值的计算公式为：
12.一种多普勒功率谱的包络线提取系统，其特征在于，所述系统包括：
13.一种超声设备，其特征在于，所述超声设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如权利要求1-11中任一项所述的多普勒功率谱的包络线提取方法。
14.一种介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述的多普勒功率谱的包络线提取方法。
...【技术特征摘要】
1.一种多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述方法：
2.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱进行加权处理得到当前时刻的加权多普勒功率谱的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻的加权多普勒功率谱进行噪声估计得到估计的噪声强度，并根据估计得到的噪声强度对加权多普勒功率谱进行去噪处理得到当前时刻的去噪多普勒功率谱的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述将当前时刻的平滑多普勒功率谱进行最大频率位置识别得到当前时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述根据当前时刻与多个历史时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置对中心时刻的多普勒功率谱的候选最大频率位置进行修正处理得到中心时刻的多普勒功率谱的最大频率位置的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述判断坐标差差值是否小于差值阈值的步骤还包括：
7.根据权利要求6所述的多普勒功率谱的包络线提取方法，其特征在于，所述判断两个新坐标差差值是否...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈群，
申请(专利权)人：深圳华声医疗技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。