[发明专利]在超声成像系统中用于优化超声图像的灰度值的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在超声成像系统中用于优化超声图像的灰度值的方法。

背景技术

通常在运用B型成像进行超声诊断时，诊断人员需要调整TGC(时间增益补偿)、Gain(总增益)、动态范围等，使图像达到一个比较好的水平，这些调整操作会导致完成诊断的时间加长。这一问题往往通过“B型图像一键优化”技术来解决。B型图像(即黑白图像)一键优化技术的目的就是简化TGC、Gain、动态范围的调节，用户只需要按一个键，由超声系统自动分析出最合适的TGC、Gain及其他和成像相关的参数并使其生效，图像因而达到比较好的水平，可以有效加快诊断的效率和准确率。这种工作方式称为一键优化，或者自动图像均衡。

绝大多数一键优化(或者图像均衡)技术都是基于分析图像沿深度方向的灰度变化情况，以此为基础计算合适的TGC曲线和Gain，例如美国专利US 6743174B2以及美国专利US 5579768、US6120446和US 6102859。分析灰度变化的方法各不相同，另外分析中都考虑了对噪声的抑制，其中US 6743174B2还提供了一个动态范围自动优化的方法。

专利US 6743174B2假定灰度沿深度是单调均匀变化的，可以用一条直线来拟合，很多时候这和实际情况不符，另外它利用灰度均值和中值来调整动态范围的方式，也不太容易达到一个好的效果；US 5579768和US 6102859把B型图像沿探头径向和切向均匀地分成若干子区域，在分析灰度变化时，主要考虑了每一子区域的平均灰度，可能导致灰度变化分析不够准确；另外这种均匀地分隔子区域方式，也不利于灰度变化分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以克服上述现有技术的缺陷并获得更好的图像均衡效果的超声成像系统和成像方法。

本发明提供一种在超声成像系统中用于优化超声图像的灰度值的方法，包括以下步骤：

获得响应于预定时间增益补偿参数产生的超声图像；

从该超声图像中选择不同深度下代表均匀软组织的子区域；

分析这些代表均匀软组织的子区域的灰度沿深度的变化；以及

基于该分析的结果计算该超声图像的优化灰度值。

本发明还提供一种可优化超声图像的灰度值的超声成像系统，包括：

获得响应于预定时间增益补偿参数产生的超声图像的装置；从该超声图像中选择不同深度下代表均匀软组织的子区域的装置；分析这些代表均匀软组织的子区域的灰度沿深度的变化的装置；以及基于该分析的结果计算该超声图像的优化灰度值的装置。

附图说明

图1是本发明的超声成像系统的实施例的结构方框图；

图2是本发明的在超声成像系统中用于优化超声图像的灰度值的方法的实施例的流程图；

图3是在根据本发明的实施例中分析灰度变化的流程图；

图4是在根据本发明的实施例中子区域移动方法的示意图；和

图5是在根据本发明的实施例中图像均衡参数的计算流程示意图。

具体实施方式

图1是本发明的可实现自动图像均衡的超声成像系统的实施例的结构方框图(其中由于发射部分和本发明无太大关系，因此未示出发射部分)。

一个常规的B型成像流程为：探头发射出脉冲，参与接收的各阵元接收到回波，经过放大，A/D转换，在波束合成器以不同的延时量相加得到射频数据。射频数据经过检包络和降采样，DTGC(Digital time gain compensation)，对数压缩，动态范围变化，数据进入电影回放存储器，以便用户可以回放数据，同时进入DSC(数字扫描转换)，DSC结果显示在屏幕上，即B型图像。上述过程中，DTGC是指给输入的数据沿深度(即时间)给予不同的增益，目的是使显示在屏幕上的图像亮度比较均匀，一般说来是用户根据显示在屏幕上的图像，拨动键盘上的电位器(一般有六到八个，对应不同深度的增益补偿值)对图像不同的深度部分调亮或者变暗，或者旋转键盘上的Gain旋钮使图像整体变暗/亮，主控CPU读取这些电位器和Gain旋钮的状态，换算成对应DTGC参数值(一般会经过插值)，并将该值写到DTGC模块，DTGC模块用写入的DTGC参数值和解调后的结果相乘。

以一个具体的系统为例，假定键盘上有八个电位器，八个电位器数值对应dtgc_po[i]，i＝0～7，Gain旋钮对应数值gain，检波降采样后的一条扫描线数据为x[k]，k＝0～511，DTGC模块的工作方式为：