超声平面波反问题成像优化方法、系统及超声成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超声平面波反问题成像优化方法、系统及超声成像装置，属于超声成像技术领域，构建超声平面波成像中图像的空间坐标系；根据图像的空间坐标系和发射超声平面波的参数构建采样矩阵，并结合换能器元件的方向性和图像的几何信息进行加权，保持稀疏性；基于加权后的采样矩阵，构建超声平面波反问题的低秩稀疏优化模型；对低秩稀疏优化模型通过波束形成更新、核范数更新以及稀疏项与拉格朗日项更新，并通过包络检测、对数压缩以及灰度映射，得到最终优化好的超声图像。本发明专利技术充分利用平面波成像高帧率的优势，保留了斑点纹理，成像速度快的同时，提高了超声图像的分辨率和对比度，提高了成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声成像，具体涉及一种超声平面波反问题成像优化方法、系统及超声成像装置。

技术介绍

1、平面波超声成像因为其较高的成像帧频成为流行的超快超声成像方法，平面波通过一次发射就可以覆盖完整的感兴趣区域。平面波成像帧率可达到5000帧每秒。然而这种非聚焦波的成像模式会导致回波信号的信噪比低，进而导致图像的对比度变差。针对这个问题平面波相干复合技术被提出。图像质量得到提升，但是这种方法由于多个角度的平面波复合会增加计算量，随着复合角度的增加，成像帧率会降低这样无法完全发挥非聚焦波成像高帧率的优势。

2、基于超声波束成形形成的逆问题的表述在过去几年中引起了广泛的研究兴趣。现有的基于逆问题方法的超声波束成形通常使用高斯(2范数)或拉普拉斯(1范数)模型作为正则化函数，以提高解的稀疏性。虽然后者在重建高分辨率和高对比度超声图像方面效果很好，但稀疏解决方案在保留散射纹理方面表现不佳，而散射纹理是运动等应用的重要特征。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种超声平面波反问题成像优化方法、系统及超本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，所述空间坐标系的横坐标个数Nx＝3×L，其中L为发射超声平面波所需的阵元个数；所述图像空间坐标系的纵坐标个数Ny＝2×B×fc/fs，其中B为发射超声平面波所接收到的回波信号沿纵轴的个数，fc为发射超声平面波的中心频率，fs为发射超声平面波系统的采样频率。

3.根据权利要求1所述的超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，采样矩阵的每一行代表图像中每个像素对采集到的预波束数据样本的贡献，其中，采样矩阵的元素根据像素的传播延迟与接收时间的差异来...

【技术特征摘要】

1.一种超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，所述空间坐标系的横坐标个数nx＝3×l，其中l为发射超声平面波所需的阵元个数；所述图像空间坐标系的纵坐标个数ny＝2×b×fc/fs，其中b为发射超声平面波所接收到的回波信号沿纵轴的个数，fc为发射超声平面波的中心频率，fs为发射超声平面波系统的采样频率。

3.根据权利要求1所述的超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，采样矩阵的每一行代表图像中每个像素对采集到的预波束数据样本的贡献，其中，采样矩阵的元素根据像素的传播延迟与接收时间的差异来进行加权，保证矩阵的稀疏性。

4.根据权利要求1所述的超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，所述构建的超声平面波反问题的低秩稀疏优化模型为：

5.根据权利要求1所述的超声平面波反问题成像优化方法，其特征在于，所述低秩稀疏优化模型的稀疏项采用0范数、1范数或p范数进行优化；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张苗苗，王绍伦，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：