[发明专利]空间复合成像方法、装置及超声成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学图像处理技术，尤其是涉及一种超声成像系统中空间复合成像方法及装置。

背景技术

从上个世纪80年代以来，随着超声成像设备和电子技术的发展，超声B型图像的质量得到很大的提升，出现了各种扫描技术、信号处理技术和图像处理技术。

多角度空间复合技术就是结合扫描技术、信号处理和图像处理技术的一种提高B型图像质量的有效方法。该技术不同于纯粹的图像处理，它是在前端进行多角度扫描和接收，对不同角度图像进行信号处理得到超声图像，然后在图像处理环节对不同角度图像进行数据融合而获得一幅包含多角度扫描信息的新图像，从中可以看出空间复合通过对时间序列上不同角度扫描的多帧图像进行处理来得到一帧图像。而一般的图像处理只对单帧图像进行空间上的处理，在图像上通过增强来突出结构，通过平滑来抑制斑点噪声(Speckle Noise)，从而提高图像的显示效果。

空间复合技术也不同于帧相关技术，帧相关技术虽然也是对一系列时间序列图像进行相关处理，来加强信号，抑制电子噪声。由于多帧图像是同一个扫描方向，不能抑制斑点噪声。而多角度空间复合技术与图像处理技术以及帧相关技术相比有着自身的优势，即图像信息更真实、丰富。

一般空间复合技术对多个角度数据融合实现的复合帧，由于多帧图像扫描区域的不同，复合后的图像的不同区域的重叠帧数不同，因而不同区域的图像效果会有所差异。如图1所示，以三帧图像进行空间复合为例说明现有技术的具体实现。

如图1所示，三帧不同角度扫描的图像复合得到一帧图像，复合后的图像有四个区域，A区域包含三帧图像信息，B区域包含两帧图像信息，C区域只有0角度帧图像(沿探头面法线方向扫描获得的图像，该图像的坐标系就为0角度的坐标空间)的信息。这会导致不同区域电子噪声的水平不同，有的区域噪声大，有的区域噪声相对小一些。另外，受探头指向性的影响，不同方向扫描获得的图像在质量上会有所差异，扫描角度增大，图像的信噪比会下降，甚至会产生一些伪像。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提出一种采用多角度扫描数据融合的空间复合成像方法、装置及超声成像系统，在体现复合图像抑制斑点噪声、减弱声影等方面的优点外，使复合后的图像包含更多有用信息，并且一定程度上改善常规多角度复合运动模糊的问题。

本发明采用如下技术方案实现：一种空间复合成像方法，其包括步骤：

根据预置参数生成复合系数Coef_x；

对当前偏转图像进行重采样，将当前偏转图像转换成0角度的坐标系下的图像A_x(t)；

读取上次空间复合成像的结果图像C(t-1)；

利用复合系数Coef_x分别对上次空间复合成像的结果图像C(t-1)和对当前偏转图像进行重采样得到的0角度的坐标空间图像A_x(t)分别进行相乘的加权计算，得到加权复合图像coef_x*C(t-1)和加权角度图像(1-Coef_x)*A_x(t)，且对加权复合图像和加权角度图像进行求和得到本次空间复合成像的结果图像C(t)。

其中，所述对当前偏转图像进行重采样的步骤包括：

对当前偏转图像进行空间转换和插值，即将0角度坐标系图像上的每个点转换到偏转坐标系中，求出该点在偏转坐标系中的相邻点，用相邻点进行插值，从而得到该点的数值，最终将偏转图像转换成0角度的坐标系下的图像A_x(t)。

其中，所述合系数数Coef_x定义为图像区域被扫描时间间隔的函数，即在不同角度的偏转扫描中，成像不同区域被扫描到的时间间隔Δt不同，从而根据不同的时间间隔Δt，得到不同的复合系数数Coef_x：

其中，所述方法还包括步骤：

在对当前偏转图像进行重采样时，使用边界抑制函数对图像A_x(t)的边界噪声进行抑制处理。

其中，所述方法还包括步骤：

在对当前偏转图像进行重采样时，对小角度扫描增加复合权重，对于大角度扫描减少权重，即A′_x(t)＝weight_x*A_x(t)，其中weight_x为与偏转角度相关的加权系数。

其中，所述方法还包括步骤：

对结果图像C(t)进一步进行系数归一化处理，即