[发明专利]一种穿刺针显影增强图像优化方法

说明书

本发明公开了一种穿刺针显影增强图像优化方法包括如下步骤：获取正常帧图像；获取偏转帧图像；获取输入数据；输入数据处理；获取穿刺针的位置与角度信息；获取阈值矩阵；获取增强图像；穿刺针显影。本发明的一种穿刺针显影增强图像优化方法通过图像归一化处理，使采集的数据的表示结构统一，从而大幅度减少干扰，增强图像处理过程中的算法鲁棒性，利用高斯特征模型对输入数据进行处理，获取到概率值最大的伽柏矩阵，从而获取帧位置及角度信息，再进行取阈值处理，将矩阵值的幅度变大从而使阈值矩阵成为明显的图像，进而保证在与原始矩阵处理后获取到的增强矩阵能够更好的用于穿刺针显影，从而保证最终穿刺针显影的图像精准有效。

技术领域

本发明属于超声图像增强技术领域，具体地说，涉及一种穿刺针显影增强图像优化方法。

背景技术

穿刺针增强技术广泛应用于医学超声中，由于穿刺针插入角度问题，超声探头发出的阵元声束在穿刺针上发生反射，回波信号偏移了原来的方向，回波信号弱，难以形成清晰图像。为了提高针的可视度，通常的做法调整阵元声束角度，增强穿刺针回波信号，获取穿刺针较清晰的偏转帧图像，与垂直发射未偏转获取的正常帧图像进行融合。

但上述方法虽然通过偏转帧图像与正常帧图像融合，使穿刺针显示得到增强，但是很容易出现伪像的情况，导致图像整体质量不佳。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于提供一种图像质量强，不易出现伪像的穿刺针显影增强图像优化方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种穿刺针显影增强图像优化方法，包括如下步骤：

获取正常帧图像，通过超声仪器获取待测部位的在超声下的正常帧像，并转换成原始矩阵；

获取偏转帧图像，通过超声仪器获取穿刺针刺入待测部位的一帧偏转帧图像；

获取输入数据，对偏转帧图像使用进行图像强度归一化处理，获取一组结构统一的偏转矩阵组成的输入数据；

输入数据处理，对输入数据依据水平转动180°的范围每隔k度进行一次伽柏变换，10≥k≥1，获取180/k组伽柏矩阵，每一组伽柏矩阵标识出穿刺针的可能区域，通过180/k组伽柏矩阵构建高斯特征模型，计算出对应的180/k组特征概率值，取概率值最大的伽柏矩阵，获取穿刺针的位置与角度信息；

获取阈值矩阵，对伽柏矩阵先进行数值归一化处理，再进行取阈值处理，获取阈值矩阵；

获取增强图像，将阈值矩阵与原始矩阵进行乘法运算获取增强矩阵，将增强矩阵进行转化获取增强图像；

穿刺针显影，结合阈值矩阵、增强矩阵及穿刺针的位置与角度信息，构建张量扩散滤波模型，获取穿刺针显影矩阵，在增强图像上补充穿刺针显影矩阵，使穿刺针显影。

具体的，还包括有如下步骤：

穿刺针追踪，获取连续的至少两帧偏转帧图像通过处理分别获取第n-1帧与第n帧穿刺针显影矩阵，计算两帧之间的相关性，依据该相关性与第n帧穿刺针显影矩阵获取第n+1帧穿刺针理论上的位置矩阵，追踪穿刺针。

优选的，所述图像强度归一化处理所采用的方法为限制对比度直方图均衡方法。

优选的，所述获取增强图像步骤中所采用的乘法运算方法为矩阵点乘。

具体的，所述输入数据处理步骤中的所述特征概率值为伽柏矩阵中指定区域的包括但不限于灰阶、角度、长度、面积分别构建高斯模型计算属于针区域的概率值之和。

具体的，阈值t由实验结果确定，1≥t≥0，当矩阵值＜t时，取值为0。

优选的，所述穿刺针显影步骤中穿刺针显影的方式为中间亮，边缘呈过渡状。