[发明专利]超声成像的预处理方法与装置

权利要求书

1.一种超声成像预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算步骤，用于计算在以每个体素为中心的半径为R的邻域内、以当前体素为中心的线段的均匀程度，以便从中选取N条最均匀的方向线作为2N个切线矢量，并且从中选取一条最不均匀的方向线作为法线；当对所有体素计算完毕后，即可得到一个多值矢量场；以及

平滑步骤，对每个体素用其法线所代表的最大不均匀度作为梯度，先对整个梯度数据以半径为r的邻域进行一次均值滤波；若当前体素均值滤波后的梯度小于预定阈值，则计算其邻域的灰度均值并赋给所述当前体素；否则，沿着多值矢量场在所述当前体素位置的2N个方向上分别行进，其中每一步又产生2N个分支，由此生成一个树形结构，计算树上的所有体素的灰度均值，赋给所述当前体素；所有体素计算完毕后，即完成了整个体数据的平滑。

2.如权利要求1所述的超声成像预处理方法，其特征在于，还包括：

判断步骤，用于根据体素的梯度判断它是否位于物体的表面附近，然后只对表面附近的体素通过所述平滑步骤进行处理，对其他区域的体素只进行均值滤波处理。

3.如权利要求1所述的超声成像预处理方法，其特征在于，还包括：

缩小步骤，用于对扫描转换前的体数据进行缩小处理，然后再通过所述计算步骤和所述平滑步骤的进行处理；以及

放大步骤，用于将通过平滑步骤进行处理之后的体数据放大到原始大小。

4.如权利要求3所述的超声成像预处理方法，其特征在于：

其中所述缩小步骤为：对于三维超声图像，可对体数据做X·Y·Z的均值滤波，再做X·Y·Z的采样，其中X、Y、Z为三个方向的缩小倍数；对于二维超声图像，可对体数据做X·Y的均值滤波，再做X·Y的采样，其中×和Y为两个方向的缩小倍数；

其中所述放大步骤为：对于三维超声图像，将体数据中的每个体素直接复制成X·Y·Z个，再做X·Y·Z的均值滤波，其中X、Y、Z为三个方向的放大倍数；对于二维超声图像，将体数据中的每个体素直接复制成X·Y个，再做X·Y的均值滤波，其中X、Y为两个方向的放大倍数。

5.如权利要求4所述的超声成像预处理方法，其特征在于：

其中缩小和放大时做均值滤波的窗口大小可以取不同于X·Y·Z或X·Y的值。

6.如权利要求1至5中的任何一项所述的超声成像预处理方法，其特征在于：

其中2N个切线矢量为N条方向线的两端的指向。

7.如权利要求1至5中的任何一项所述的超声成像预处理方法，其特征在于：

R可取1；r可取1或2；对于三维超声图像N为2，对于二维超声图像N为1；所述预定阈值可取分割背景与物体的经验值。

8.如权利要求1至5中的任何一项所述的超声成像预处理方法，其特征在于，所述方向线的不均匀度V按照下式来计算：

V=12RΣj=-RR|Gj-G0|]]>

式中G₀是当前体素的灰度值，G_j是方向线上第j个元素的灰度值，其中j取负数和正数分别代表方向线的两端的指向。

9.如权利要求1至5中的任何一项所述的超声成像预处理方法，其特征在于：

对于三维超声图像，所述邻域为以每个体素为中心、以R为半径的立方体，其中R为立方体中心到表面的距离；对于二维超声图像，所述邻域为以每个体素为中心、以R为半径的正方形，其中R为正方形中心到其边的距离。