[发明专利]一种自适应医疗超声成像声速优化和信号修正方法及系统

权利要求书

1.一种自适应医疗超声成像声速优化和信号修正方法，包括以下步骤：

A.在声速优化器中使用不同声速对同一扫描部位发射超声波，声速的迭代范围为1450m/s~ 1640m/s ，从而获得多幅不同声速对应的RF信号；

B.对RF信号进行基带处理，生成一系列与每一个声速对应的IQ信号，并分别提取至少3个采样点，定义为S_i，其中一个采样点是聚焦点S_focus；

C.对获得的每一个声速的对应的S_i，使用频谱分析方法计算得到频谱；

D.分别对步骤C中得到的各个采样点的分割区域内的频谱进行加权平均，得到代表各个采样点区域最终的频谱；

E.基于IQ信号的声速质量因子被定义为步骤D中频谱主瓣的能量，即预定义起始频点到终止频点的积分，定义为Factor_i，其中聚焦点的积分定义为Factor_focus，质量因子越大，表示该声速越优，选择Factor_focus最大对应的声速即为当前聚焦区域的最佳声速，系统将其设置为当前扫描的使用的系统声速，将Factor_i各自最大所对应的声速作为不同分割区域的最优声速，用于信号的相位修正；

F.基于图像的声速质量因子的计算，首先对步骤B中的IQ信号进行处理生成一系列对应声速的二维图像，以预设的二维纹理分析窗口遍历每幅二维灰度图像的纹理值，并根据将图像分割成若干个局部分割区域，计算各个所述分割局部区域内所有纹理分析窗口的平均纹理熵值，选出各个所述局部分割区域平均纹理值最优的K幅二维图像，其中K>5；

G.基于图像的声速质量因子被定义为侧向对比分辨力LCR，计算公式如下：

其中，Lnum为窗口内的扫描线数，Ave（I_x）为第x条扫描线的像素平均值，Dif（I_x）为第x条扫描线的一阶差分绝对值，即|I_x,j – I_x,j-1|，因此Sum（Dif（I_x））        即为第x条扫描线的一阶差分绝对值之和；

H.对每一分割的局部区域找出K幅图像中LCR最大的那幅灰度图像对应的声速；称之为当前分割区域的最优声速；同样地，聚焦区域的最优声速为系统最优声速，将其设置为当前扫描的使用的系统声速，将各个不同分割区域的最优声速，用于信号的相位修正；

I.信号相位修正，在回波聚焦计算中，根据当前分割区域的最优声速与系统声速差异对各个局部分割区域每一个通道的回波信号进行相位偏移补偿，以获得最佳聚焦效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述采样点还包括近场采样点S_near和远场采样点S_far，对应的预定义起始频点到终止频点的积分，定义为Factor_near和Factor_near，

Factor_near，Factor_far分别为各自最大所对应的声速作为不同分割区域的最优声速。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：C步骤中所述的频谱分析包括FFT，Capon或APES等频谱计算方法，计算得到横向频谱，或者推度至轴向频谱。

4.一种使用权利要求1所述方法的自适应医疗超声成像声速优化和信号修正系统，包括依次连接的探头、波束形成器（包含动态聚焦优化模块）、回波信号处理器、扫描转换器、图像处理器、显示这五大模块，其特征在于，该系统还包括声速优化器，所述声速优化器包括获取IQ信号单元，所述获取IQ信号单元输出信号至频谱分析单元和改变声速和信号相位补偿单元，所述频谱分析单元输出值最优质量因子选择单元，所述最优质量因子选择单元输出至改变声速和信号相位补偿单元；其中回波信号处理器输出至获取IQ信号单元，改变声速和信号相位补偿单元输出至波束形成器；并且该系统按照权利要求1所述方法的步骤处理信号。