[发明专利]一种基于线性延时补偿的光声图像优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及光声成像的图像重建领域，特别是一种基于线性延时补偿的光声重建优化方法。 

背景技术

光声成像是近年来兴起的一种新型的快速发展的成像技术。光声成像技术是根据生物组织的光吸收分布反演组织结构的一种新的成像模式，它集合了纯光学成像技术的高对比度以及纯超声成像技术的高分辨率、高穿透深度的优点，非电离且能够对组织功能成像，该项技术为临床医学提供了一种新颖的成像诊断方法。光声成像可根据待测目标的光学吸收特性选取合适的激励光波长，可定量的测量与光学吸收相关的生理参数，并可在完全无损伤的情况下对生物的高级功能活动进行观察并提供各方向高分辨率和高对比度的组织断层图像。 

延时求和反投影算法是目前光声成像中应用广泛的重建方法，但目前该算法采用单一的声速和单一的延时，在声速不准确的情况下，尤其是不均匀的介质中，成像的效果并不理想。 

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对目前光声重建的主要算法延时求和中聚焦不均匀的问题，提出了一种通过线性延时补偿代替固定延时补偿来进行重建的方法，从而改善聚焦效果，提高重建图像的质量。 

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于线性延时补偿的光声图像优化方法，包括以下步骤： 

步骤一，在目标组织周围放置线型传感器采集声压信号。 

步骤二，选取经验声速。设置像素的尺寸，包括宽度尺寸和深度尺寸。 

步骤三，选取不同的延时补偿，弥补重建时所用延时和声波传播时间的差别。 

步骤四，用延时求和方法重建图像。 

步骤五，确定所观察的聚焦区域。若不聚焦，转至步骤三，直至聚焦。 

步骤六，根据至少两组聚焦深度和延时补偿拟合线性曲线并确定系数。 

步骤七，根据图像的成像深度和拟合的曲线计算线性的延时补偿。 

步骤八，采用原定声速和线性的延时补偿重建图像。 

本发明中，优选的，步骤二中所选用的经验声速v在常用声速范围，且无需接近真实声速。所选用的像素尺寸一般在小于传感器的间距的数量级，深度尺寸z_grid与所采用的经验声速成正比，这是为了在不同声速下图像的深度分辨率可以随着声速自动调整。 

本发明中，优选的，步骤四所用的延时求和算法为基于像素的遍历方式，依据像素所在的物理位置和传感器所在位置的距离和声速计算出延时。为了避免重建图像的移动，像素向传感器的方向移动固定位置，即在计算像素深度时额外加上 

Δh＝v*DC   (1) 

的距离。DC为延时补偿。这样图像的像素数便固定下来，图像中目标的像素数也固定下来，便于步骤五中聚焦区域的选择。 

本发明中，优选的，步骤五中用延时求和重建后的图像聚焦区域深度和所用的延时补偿是一一对应关系。聚焦区域选择在不同的深度，分离的区域，该区域定义为S。聚焦评价标准的选取根据成像的特点来制定，可以设置为让成像目标区域内的像素的能量和E(DC)，达到最大时的延时补偿为聚焦延时补偿，即 

E(DCm)=max(Σ(x,y)∈Sp(x,y)2)---(2)]]>

DC_m即为聚焦的延时补偿，能量的计算在相同的区域S内进行，p(x，y)为S内坐标为(x，y)的声压。