超声图像的实时放大方法技术

本发明专利技术公开了超声图像的实时放大方法，其中主图像和放大图像采用相互独立的超声扫查控制以及扫查成像链路处理，这样不仅仅能提高放大图像的采样线密度和采样率，而且在整个成像链路上，所有能提高放大图像分辨率和对比度的参数和信号处理全部可以应用于放大图像上，这样相比于目前的利用图像后处理插值或前端增加采样线和采样点来提高放大图像质量的方法比，能更全面、更有效、更大限度地提高放大图像的质量。还采用感兴趣区域内数据依赖的压缩方法将感兴趣区域内的信息以扩展后的动态范围呈现出来，能够看到更多的放大图像细节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学。
技术介绍
超声图像放大在医生对细节的诊断中起着重要的作用。目前，大部分超声成像系统对于放大功能主要基于图像后处理，即根据用户选择的感兴趣区域，通过图像处理来进行放大。从工作流程上来讲，用户得先按下“zoom”，此时出现一个感兴趣区域框，用户可以 通过移动魔球来改变感兴区域框的位置，从而在主界面上显示被放大的图像。被放大的图像可能是弹出式的，也有可能是被放大图像出现在主图对应的位置等等。但是，由于被放大的图像和主图共用一个原始数据源，被放大图像只是主图感兴趣区域内的局部图像后处理放大，感兴趣区域内对应的扫描线数和采样点数有限，被放大的图像使用有限的数据信息插值得到放大的图像，这种情况下放大图像质量不是太高。 后来有人提出对主图像和放大图像在IQ域上采取不同的处理，例如对被放大的图像在做包络检测之前做横向或轴向的插值而不损失帧频。这种方法主图和被放大图还是共用同样的原始数据，并没有提高被放大区域的信息量。 为了改善放大图像质量，有人提出“实时声放大”的方法，就是在前端根据用户选择的感兴趣区域的大小，让感兴趣区域的扫查线数和采样点数尽可能多，这样感兴趣区域内的原始信息量大大增加，被放大的图像就会具有较高的空间分辨率和对比度。采取这增加线密度和采样点数的方法有时并不足以能够提高被放大图像的质量，因为很多情况下，不论是采样线还是采样点已经到达过采样的程度，再增加线和点已经不能提高图像质量了。对于主图和被放大图的显示，目前大致有两种情况1.只对感兴趣区域进行扫查，看不到主图或者主图不能实时显示；2.采取非均匀线密度采样的方法实现主图和被放大图的显示，对于非放大区域，采用低密度采样(包括横向和轴向)；对于放大区域，采取高密度采样(包括横向和轴向)。主图放大区域的显示用放大区域高密度采样的数据经过横向和轴向抽取后显示在主图上。采用这种方法，放大区域和非放大区域共用一帧，没法从整个成像链路上对主图和被放大图进行单独控制。一旦放大区域和非放大区域采用了不同的控制参数，放大区和非放大区图像的配准也是个问题。对于目前的图像放大技术来说，如果主图的压缩前动态范围大，而感兴趣区域内的压缩前的数据动态范围小，并且感兴趣区域内的数据采用和主图一样的压缩方法，放大的图像灰阶范围必定很小，不利于呈现感兴趣区域内的图像细节。总结一下，目前使用的超声图像放大方法存在如下问题 (I)在主图和被放大图像同时显示的情况下，共用同一原始数据源，放大主要是中端或者后端的插值等处理将图像放大到指定的倍数，这样方法实现简单，但降低了被放大图像的质量，不利于细节诊断；(2)利用实时声放大技术对超声图像进行放大，目前采取的增加采样线和采样点的方法不能有效的提高放大图像的质量，因为在很多情况下采样点和采样线都已经过采样了。采取放大区和非放大区非均匀线扫查方式，放大区和非放大区不能从整个成像链路上进行单独控制。因为主图利用了放大图的高密信息，主图上放大区域的前端和放大区域的前端扫查和数据链路是共享的。(3)如果主图的压缩前动态范围大，而感兴区内的压缩前的数据动态范围小，并且感兴区内的数据采用和主图一样的压缩方法，放大的图像动态范围必定很小，无法呈现感兴趣区域内的图像细节。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供对主图像和放大图像分别进行独立扫查并且在成像链路处理上也分别独立控制的超声图像实时放大方法，该放大方法能够提高放大图像的质量，并且该放大方法还采用感兴趣区域内数据依赖的压缩方法以扩展灰阶的动态范围，实现感兴趣区域内图像细节的呈现。 为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，包括在主图像上出现能够移动的感兴趣区域框，得到对应于所述感兴趣区域框的放大图像，所述主图像的超声扫查和所述放大图像的超声扫查是相互独立的，所述主图像的扫查成像链路处理和所述放大图像的扫查成像链路处理也是相互独立的，在所述放大图像的扫查成像链路处理上，采用了所有能提高所述放大图像分辨率和对比度的处理方式，该处理方式包括发射控制方式、接收控制方式、信号中处理方式、图像后处理方式，所述发射控制方式包括控制发射波形、发射电压、发射焦点、发射孔径或发射线密度，所述接收控制方式包括控制前放增益、A/D采样率、接收孔径、接收线密度或波束合成，所述信号中处理方式包括控制增益、解调或滤波，所述图像后处理方式包括所述主图像上所述感兴趣区域框内数据依赖的压缩方法，在该压缩方法中，设定所述主图像上感兴趣区域框中的数据在压缩前分布在Df D2段，并且所述主图像上该Df D2段数据压缩后的灰阶的动态范围为Gf G2，则所述放大图像上该Df D2段数据压缩后的扩展灰阶的动态范围为GmilTGmax, Gmin = max(kl*Gl,0) Gmax = min(k2*G2,255) 其中kl〈l k2>l，所述放大图像上DfD2段数据的压缩曲线 C(x) = A +B* log(l + x)，X指所述Df D2段数据的值，C(X)指压缩后的灰阶值 J_ °mm *log(l + iJ2)-Gmax*log(I + Jl)Omm -Omjll log(I + D2) - log(I + ￡)1)log(I+ ￡)2)-log( I + ￡)1) ° 进一步地，所述感兴趣区域框具有处于所述主图像内的第一移动位置和脱离所述主图像的第二移动位置，在所述感兴趣区域框处于第一移动位置时，只显示所述放大图像，或同时显示所述主图像和所述放大图像；在所述感兴趣区域框处于第二移动位置时，只显示所述主图像。更进一步地，在同时显示所述主图像和所述放大图像时，所述主图像的超声扫查和所述放大图像的超声扫查是依次交替进行的。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点主图像和放大图像采用相互独立的超声扫查控制以及扫查成像链路处理，这样不仅仅能提高放大图像的采样线密度和采样率，而且在整个成像链路上，所有能提高放大图像分辨率和对比度的参数和信号处理全部可以应用于放大图像上，这样相比于目前的利用图像后处理插值或前端增加采样线和采样点来提高放大图像质量的方法比，能更全面、更有效、更大限度地提高放大图像的质量。还采用感兴趣区域内数据依赖的压缩方法将感兴趣区域内的信息以扩展后的动态范围呈现出来，能够看到更多的放大图像细节。附图说明 附图I为本专利技术的系统框图； 附图2为本专利技术中感兴趣区域的扩展灰阶显示示意 附图3为本专利技术的放大模式工作流程图。具体实施例方式下面结合附图来进一步阐述本专利技术的结构。一种，包括在主图像上出现能够移动的感兴趣区域框，得到对应于感兴趣区域框的放大图像，主图像的超声扫查和放大图像的超声扫查是相互独立的，在进入zoom模式，主图的扫查时序和放大区域(感兴趣区域)的扫查时序能够完全独立控制，用Sm—表征主图一巾贞的扫查,用Sz_表征放大区域一巾贞的扫查,在simultaneous模式，医生想同时看到实时的主图和放大图，则采用交替扫查的方式 SS S S S S …main zoom main zoom main zoom> 这样的扫查时序可以任意组合，医生根据需求来组合，比如，医生只想用主图做参考图像(Main reference),主要看放大图,这样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超声图像的实时放大方法，包括在主图像上出现能够移动的感兴趣区域框，得到对应于所述感兴趣区域框的放大图像，其特征在于所述主图像的超声扫查和所述放大图像的超声扫查是相互独立的，所述主图像的扫查成像链路处理和所述放大图像的扫查成像链路处理也是相互独立的，在所述放大图像的扫查成像链路处理上，采用了所有能提高所述放大图像分辨率和对比度的处理方式，该处理方式包括发射控制方式、接收控制方式、信号中处理方式、图像后处理方式，所述发射控制方式包括控制发射波形、发射电压、发射焦点、发射孔径或发射线密度，所述接收控制方式包括控制前放增益、A/D采样率、接收孔径、接收线密度或波束合成，所述信号中处理方式包括控制增益、解调或滤波，所述图像后处理方式包括所述主图像上所述感兴趣区域框内数据依赖的压缩方法，在该压缩方法中，设定所述主图像上感兴趣区域框中的数据在压缩前分布在Df D2段，并且所述主图像上该Df D2段数据压缩后的灰阶的动态范围为Gf G2，则所述放大图像上该Df D2段数据压缩后的扩展灰阶的动态范围为Gmi^Gmax，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方刚，
申请(专利权)人：飞依诺科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：