[发明专利]一种医学超声成像的空间复合成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声成像技术，具体涉及一种医学超声成像的空间复合成像方法。

背景技术

医学超声成像系统中的空间复合成像技术是一种沿不同角度对扫描对象进行扫描，然后将这些不同角度的图像对应的象素点进行叠加形成一幅图像的成像方法。空间复合成像技术可以提高图像的细节表现，同时降低图像中的斑点噪声、杂波、声影和混响以及其他超声伪像对图像质量的影响，增强组织间的分辨能力，可明显地提高超声图像中低对比度组织及微小病变的清晰度，清晰地显示组织间的边界。

现有的空间复合成像技术是通过扫描线的偏转，从不同角度对目标组织进行扫描，获取这些不同扫描角度的图像后，将这些图像对应的像素点加权求和以合成一幅图像。以最简单的三帧图像复合为例，如图1所示，F1是扫描线向左偏转一定角度得到的扫描图像，F2是扫描线无偏转得到的扫描图像，F3是扫描线向右偏转一定角度得到的扫描图像。这三帧图像各区域P1、P2、P3、P4、P5按某种权重进行加权求和，得到复合后的图像G。

传统的空间复合成像技术中，得到一幅扫描线偏转一定角度的图像时，是通过对所有扫描线以各自对应的起始点为中心向左/右偏转同一角度进行扫描。中国专利CN101683274A中对传统的凸阵空间复合方法进行了介绍。凸阵正常扫描情况下，每一根扫描线为其对应凸阵探头圆弧的法线方向，而在偏转情况下，每一根扫描线偏转原凸阵探头圆弧的法线方向一定的角度。复合处理时，对多个获取的独立角度图像通过扫描变换，获得笛卡尔坐标下能够输出显示的图像。

图2示意了上述传统空间复合成像中凸阵扫描无偏转的情况。O为探头圆弧的圆心，圆弧C为探头圆弧曲线。N条扫描线从左到右记为LM₁，LM₂，…，LM_N，LM₁与LM_N夹角为θ。每条扫描线为其对应探头圆弧的法线方向。所有扫描线交于点O，且扫描线是均匀等间隔分布的，相邻两条扫描线夹角为θ/(N-1)。N条扫描线对称中心线记为OO′。N条扫描线LM₁，LM₂，…，LM_N与探头圆弧交点为各自对应的扫描线起始点S₁，S₂，…，S_N。在进行扫描变换时，对成像空间中的任意一点A，求出OA长度和∠AOO′，找到最接近的邻近像素点，利用该邻近像素点的超声回波数据通过插值运算，获得点A的超声回波数据。

图3示意了上述传统空间复合成像中凸阵向左偏转α角度的情况，其中LL_k为LM_k以S_k为中心向左偏转α角度后的扫描线。

如图4所示，对成像空间中的一待求像素点B，记其在探头圆弧上对应的射线起始点为点D，计算∠DOO′和BD长度。将所求得的∠DOO′和BD长度分解成整数和小数部分，∠DOO′的整数部分对应扫描线线号，BD长度的整数部分对应沿着扫描线深度方向上的采样点，查找与点B最接近至少邻近像素点。典型实施方式为找到四个邻近采样点P₁，P₂，Q₁，Q₂进行插值计算得到点B的超声回波数据。

图5示意了上述传统空间复合成像中凸阵向右偏转β角度的情况。其中，LR_k为LM_k以S_k为中心向右偏转β角度后的扫描线。