[发明专利]一种用于医学光声成像的立体显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学及图像处理领域，特别是一种用于医学光声成像的立体显示方法。 

背景技术

在医用成像领域，主要是通过观察二维切面或者由二维切面合成的三维立体图像实现诊断。通过对病症位置的立体成像，能够帮助医生更直观地进行观察，提高诊断效率。立体显示装置主要有两大类，其一是通过佩戴立体眼睛，根据人眼的视差在大脑中形成立体画面的显示系统；其二是通过物理光学装置让双眼看到不同的画面从而形成立体视觉效应。这两种方法都是被动式的立体显示方式，即观察者不能自主选择观察视角和距离，并且每个观察者不管处于什么位置和角度都只能看到同样的立体画面，和真实生活中的立体视觉完全不同。 

现阶段常用的光声成像显示方法通常采用阵列声场延迟求和算法，该算法通过对阵列声场引入延迟，合成出聚焦波束，实现各点的成像，是目前实际使用中最为广泛的成像方式。采用延迟求和的方法进行成像时，每个点都需要经过多次的累加，实时显示时对设备的计算性能要求高。 

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有医学成像手段缺少立体成像设备的情况，基于光声成像的原理，提供一种用于医学光声成像的立体显示方法。 

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于医学光声成像的立体显示方法，包括： 

位于底部且水平方向放置的点阵LED面板，点阵LED面板垂直朝上发射高准直性的光束； 

以点阵LED面板的一边为底边，且垂直于点阵LED面板放置的排列紧密的线阵LED面板，水平方向上作为线光源照亮线阵所在平面； 

将两块LED面板之间三维空间进行密闭，工作时，三维空间内部扩散大量微小颗粒，形成光幕； 

控制设备，用于将需要显示的实际物体与显示空间进行对应的物理映射，完 成传感器数据与实际显示数据的转化，提供点阵LED面板与线阵LED面板的信号同步，在三维空间内进行医学光声成像的立体显示。 

本发明中，针对控制设备，主要实现显示数据的处理，将需要显示的实际物体与显示空间进行对应的物理映射，完成传感器数据与实际显示数据的转化，提供垂直LED平面与水平LED平面的信号同步，该控制设备可以是PC挂载的板卡或者是其他相应的嵌入式设备。控制设备执行如下步骤实现在三维空间内进行医学光声成像的立体显示： 

步骤一，根据待显示空间的长L、宽W、高H，所需的成像比例τ以及LED面板的三轴分辨率X_res,Y_res,Z_res进行调整，确定每像素对应的实际物理尺寸ΔX、ΔY、ΔZ： 

ΔX＝τ*L/X_res， 

ΔY＝τ*W/Y_res， 

ΔZ＝τ*H/Z_res， 

得到比例调整后的空间显示模型； 

步骤二，根据步骤一中调整后的空间显示模型，将超声传感器阵列采集到的需要显示的实际物体的截面数据，进行下采样，合成显示数据，得到每个超声传感器数据所对应的水平面板上LED的坐标集M＝{m_(1,1),m_(1,2),...,m_(2,1),m_(2,2),...,m_(i,1),...,m_(i,j),...}和对应的传感器角度衰减系数Γ＝{λ_(1,1),λ_(1,2),...,λ_(2,1),λ_(2,2),...,λ_(i,1),...,λ_(i,_j),...}； 

步骤三，根据光声成像的原理，依次点亮步骤二中传感器阵列采集到的数据对应的水平LED面板像素点，实现该平面的显示； 

步骤四，垂直方向相对应的线阵LED同步点亮，完成一次数据的显示； 

步骤五，进行下一个数据的显示，直到整个三维空间(003)显示完成。 

步骤三中，通过步骤二得到每个超声传感器数据所对应的水平面板上LED的坐标集：