[发明专利]半球形超声成像系统水温预测方法、装置及电子设备

说明书

本发明涉及半球形超声成像系统水温预测方法、装置及电子设备，该方案包括以下步骤：构建CFD仿真模型，分别获取CFD仿真模型中测温点和目标点的温度时间序列数据；基于两个温度时间序列数据，训练得到两个LSTM网络模型，记为第一网络模型和第二网络模型；将实际温度和预测温度分别进行卡尔曼滤波得到滤波温度，该滤波温度会在下一次迭代中作为上一时刻的实际温度输入至第二网络模型；将滤波温度和其前两个时刻的温度输入第二网络模型得到目标点下一时刻的预测温度，本申请具有可精确地对半球体内的水温进行预测，具有准确和实时的优点。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，具体涉及半球形超声成像系统水温预测方法、装置及电子设备。

背景技术

经研究发现，如果能早期及时检测，乳腺癌是可以完全治愈的。由此可见，乳腺病变的早期检测对治愈患者有着非常重要作用。相比于钼靶X线、CT、MRI等影像学诊断方法，超声成像是一种廉价安全，准确性高、无辐射、无风险的诊断方法。我司之前申请的CN209826775U公开了一种乳腺检测装置，能够对乳腺进行断层扫描，形成精准的三维图像，提高医生对乳腺病变位置的判断。在使用时需要对半球形的检测组件内的水温进行精确和实时地预测，从而提高检测效果，目前温度传感器都是嵌入在半球支架内，为非接触式测温方法。温度传感器测量的温度为水温经过中间材料传递获得，不准确和实时。因此亟待一种基于可满足实时和准确的测温需求的半球形超声成像系统水温预测方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了半球形超声成像系统水温预测方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：半球形超声成像系统水温预测方法包括以下步骤：

S100、构建CFD仿真模型，分别获取所述CFD仿真模型中测温点和目标点的温度时间序列数据，其中所述CFD仿真模型为半球形超声成像系统的半球体仿真模型，其中所述温度时间序列数据包括时刻和对应该时刻的温度数据；

S200、基于两个所述温度时间序列数据，训练得到两个LSTM网络模型，记为第一网络模型和第二网络模型，其中第一网络模型用于输出目标点当前时刻的实际温度，第二网络模型用于计算目标点下一时刻的预测温度；

S300、将所述实际温度和所述预测温度分别进行卡尔曼滤波得到滤波温度，该滤波温度会在下一次迭代中作为上一时刻的实际温度输入至第二网络模型；

S400、将滤波温度和其前两个时刻的温度输入第二网络模型得到目标点下一时刻的预测温度。

工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请能够精确地预测下一时刻目标点的温度，从而精确地预测所有温度传感器下一时刻的温度数值，实现了实时和精确的需求，克服了现有技术存在的由于水温需要经过中间材料传递到温度传感器导致的不准确和不实时的问题；

2、采用本申请的方法能够为半球形超声断层成像系统提供精确和实时的水温预测，从而显著提高成像质量；

3、利用本申请的方法，同样能够适用于处理经热传导非接触式温度传感器测量温度数据来获得目标点温度的场景。

进一步地，所述测温点和所述目标点分别位于半球体仿真模型的左右两端，并对称设置，且所述半球体仿真模型上设有多个测温点和目标点。此设置，使得测温点和目标点的位置测得的温度更为一致，减少了其他的干扰因素，而且在半球体两端对称的位置，水温是基本一致的，因此可以更好地控制变量，从而便于后续的计算。

进一步地，导入半球体的3D实体模型，依据所述3D实体模型建立CAE有限元模型，采用所述CAE有限元模型进行CFD（计算流体动力学）仿真实现所述半球体的CFD仿真模型的构建。此步骤，利用设计阶段本身就有的3D模型，利用现有的有限元分析软件直接进行模拟仿真，不需要搭建实体硬件进行试验，大大减少了试验成本和试验时间。