[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

摘要

本发明公开了一种能提高图像质量并且省时的自适应的医疗超声系统成像中的声速优化和信号相位修正方法，该方法首先在声速优化器中通过多次迭代改变发射声速，获得一系列的射频信号，将射频信号经过基带处理得到正交解调信号，通过对IQ信号进行频谱分析，或者进而经过包络和对数压缩计算得到图像，对图像进行纹理分析，得到声速优劣的质量因子，找到最佳的声速，并把该声速设置为当前扫描使用的系统声速。同时还可以将图像分割为若干个局部区域找出局部区域的最佳声速，从而在回波聚焦计算中对每一个通道的回波信号在各个局部分割区域进行最优声速与系统声速差异的相位偏移补偿，以获得最佳聚焦效果。

主权项

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Si，其中一个采样点是聚焦点Sfocus；C.对获得的每一个声速的对应的Si，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Factori，其中聚焦点的积分定义为Factorfocus，质量因子越大，表示该声速越优，选择Factorfocus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Factori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（Ix）为第x条扫描线的像素平均值，Dif（Ix）为第x条扫描线的一阶差分绝对值，即|Ix,j – Ix,j‑1|，因此Sum（Dif（Ix））        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。