[发明专利]一种声谱图像的信号处理方法和系统

权利要求书

1.一种声谱图像的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

对回波多普勒信号进行频谱分析，获得多普勒信号随时间变化的功率 谱；

由所述功率谱估计噪声平均功率；

根据所述噪声平均功率确定噪声抑制阈值；

将所述功率谱与所述噪声抑制阈值进行比较，根据比较结果进行噪声 抑制，获得抑制处理后的功率谱；

对抑制处理后的功率谱进行限制输入动态范围的对数压缩，获得压缩 后的声谱图；

所述功率谱与所述噪声抑制阈值进行比较时，将小于所述噪声抑制阈 值的功率谱判定为本底噪声，将该本底噪声的功率谱按照预设衰减规则进 行衰减处理，用以获得抑制处理后的功率谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将压 缩后的声谱图映射到预设值域，使其与显示范围匹配，获得匹配后的声谱 图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对匹 配后的声谱图进行显示动态范围调整，实现灰度映射调整。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述噪声平均 功率的估计过程包括：

对一预定时刻的功率谱估计所述多普勒信号对应的正向最大频率和反 向最大频率；

根据所述正向最大频率和反向最大频率确定纯噪声的频率范围，并在 该频率范围内估计噪声平均功率。

5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述噪声抑制 阀值等于一个与噪声平均值相关的函数F(N)的值，其中，N为噪声平均功 率，F()表示求值运算函数。

6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述噪声抑制 阈值通过查找预存的关系表获得，该关系表记录有根据经验选择的噪声抑 制阈值与各个噪声平均值区域之间的对应关系。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设衰减规则包括： 统计所述本底噪声区域，按本底噪声大小分为至少一个数据区间段，对不 同的数据区间段进行衰减处理时，选择不同的衰减系数，并将所述本底噪 声的功率谱乘以所述衰减系数。

8.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在噪声抑制处 理之后还包括：对抑制处理后的功率谱进行平滑处理。

9.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述限制输入 动态范围的对数压缩过程包括：

设定对数压缩处理的最大显示值以及对数压缩数据输入的动态范围 值；

将抑制处理后的功率谱与所述最大显示值的商取对数，并将取对数的 结果与所述动态范围值相加得到求和结果；

将所述求和结果在零到所述动态范围值之间进行范围限制，获得限制 结果。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述范围限制的过程 包括：

判断抑制处理后的功率谱是否在内，若是，则保持所述求 和结果，若否，则修正所述求和结果使其在零到所述动态范围值之间，其 中，P_max指所述最大显示值，DR_P指所述动态范围值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述求和结果的修正 过程包括以下两个判断步骤：

判断所述抑制处理后的功率谱是否大于所述最大显示值，若是，则将 所述求和结果值修正为所述动态范围值；

判断所述抑制处理后的功率谱是否小于若是，则所述求和结果 值修正为零，其中，P_max指所述最大显示值，DR_P指所述动态范围值。

12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述显示动态范围调 整的过程包括：

设定一个视觉上适中的旋转点；

根据要求的显示效果选择一条经旋转点的映射线实现显示动态范围映 射；若映射线同时通过最小点、旋转点和最大点，则等同映射；若映射线 斜率偏小时，实现高动态范围低对比显示；若映射线斜率偏高时，则实现 低动态范围高对比显示。