超聲波束合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波束合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在心臟超聲診斷過程中，通常使用探頭上的陣元發(fā)射超聲信號(hào)、接收回波信號(hào)，并根據(jù)接收到的回波信號(hào)實(shí)現(xiàn)波束合成。
[0003]為獲得真實(shí)的超聲圖像，需要避開胸骨、肋骨、肺組織等人體組織結(jié)構(gòu)的干擾。然而，在實(shí)際心臟超聲診斷過程中，經(jīng)常會(huì)接收到上述人體組織結(jié)構(gòu)返回的回波信號(hào)，該回波信號(hào)參與波束合成時(shí)，會(huì)導(dǎo)致波束合成的射頻數(shù)據(jù)的信噪比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明一種超聲波束合成方法，能夠提高波束合成的射頻數(shù)據(jù)的信噪比。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:一種超聲波束合成方法，包括:S10、分別獲取預(yù)設(shè)至少一個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)，所述η為正整數(shù)；S20、分別獲取每個(gè)超聲陣元預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)的加權(quán)系數(shù)值，所述加權(quán)系數(shù)值與所述每個(gè)超聲陣元接收的第η-l線原始回波信號(hào)的被遮擋程度有關(guān)；S30、根據(jù)每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)和對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)值進(jìn)行波束合成聚焦，得到射頻數(shù)據(jù)；S40、對(duì)所述射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行成像信號(hào)處理，得到處理后的圖像；S50、計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值并存儲(chǔ)；所述加權(quán)系數(shù)值與所述處理后的圖像的位移有關(guān)。
[0006]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法，在所述SlO之前，還包括:S00、當(dāng)所述η = I時(shí)，獲取每個(gè)超聲陣元預(yù)先存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)加權(quán)系數(shù)值；當(dāng)所述η>1時(shí)，執(zhí)行以下操作:
[0007]S01、分別獲取所述至少一個(gè)超聲陣元接收的第η-l線原始回波信號(hào)；
[0008]S02、對(duì)于每個(gè)超聲陣元接收的第η-l線原始回波信號(hào)，通過預(yù)設(shè)分段規(guī)則對(duì)該第η-l線原始回波信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到每個(gè)超聲陣元接收的第η-l線原始回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的分段峰值；S03、根據(jù)每個(gè)超聲陣元對(duì)應(yīng)的分段峰值計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η-l線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值后存儲(chǔ)，所述加權(quán)系數(shù)值與該第η-l線原始回波信號(hào)的被遮擋程度有關(guān)。
[0009]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法中，當(dāng)所述處理后的圖像的位移小于預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，所述S50包括:S501、對(duì)于每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)，通過預(yù)設(shè)分段規(guī)則對(duì)該第η線原始回波信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的分段峰值；S502、根據(jù)每個(gè)超聲陣元對(duì)應(yīng)的分段峰值計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值后存儲(chǔ)，所述加權(quán)系數(shù)值與該第η線原始回波信號(hào)的被遮擋程度有關(guān)。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法中，所述S02或S501，包括:S021、獲取超聲檢查模式；S022、根據(jù)所述超聲檢查模式從預(yù)設(shè)模式-規(guī)則對(duì)照表中獲取所述超聲檢查模式對(duì)應(yīng)的分段規(guī)則；S023、根據(jù)所述分段規(guī)則將該第n/n-1線原始回波信號(hào)分為近場回波區(qū)域段、肋骨所在區(qū)域段和組織區(qū)域段三段；S024、獲取所述肋骨所在的區(qū)域段內(nèi)該第n/n-1線原始回波信號(hào)的分段峰值A(chǔ)2和所述組織區(qū)域內(nèi)該第n/n-1線原始回波信號(hào)的分段峰值A(chǔ)3。
[0011]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法中，所述S03或S502，包括:S031、獲取所述分段峰值A(chǔ)3和所述分段峰值A(chǔ)2的比值；S032、分別判斷所述比值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值和第三閾值，得到判斷結(jié)果；所述第二閾值和第三閾值與相應(yīng)通道模擬和數(shù)字增益相關(guān)，所述第三閾值小于所述第二閾值；S033、根據(jù)所述判斷結(jié)果獲取表示所述第n/n-1線原始回波信號(hào)的被遮擋程度的遮擋系數(shù)；S034、根據(jù)所述遮擋系數(shù)獲取該第n/n-1線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值。
[0012]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法中，所述S033包括:S0331，當(dāng)所述判斷結(jié)果為所述比值不小于所述第二閾值時(shí)，獲取值為O的遮擋系數(shù)；S0332，當(dāng)所述判斷結(jié)果為所述比值不大于所述第三閾值時(shí)，獲取值為I的遮擋系數(shù)；S0333，當(dāng)所述判斷結(jié)果為所述比值在所述第二閾值和所述第三閾值之間時(shí)，獲取值為比值和預(yù)設(shè)校正系數(shù)之積的遮擋系數(shù)。
[0013]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法中，所述S034，包括:S0341、對(duì)所述遮擋系數(shù)進(jìn)行歸一化處理，得到中間加權(quán)系數(shù)；S0342、根據(jù)所述中間加權(quán)系數(shù)和預(yù)設(shè)變跡系數(shù)獲取該第n/n-1線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值。
[0014]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法中，所述S30，包括:S301、將每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)，乘以該超聲陣元對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)值，得到每個(gè)超聲陣元加權(quán)后的回波信號(hào)；S302、對(duì)所述加權(quán)后的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成聚焦，得到所述射頻數(shù)據(jù)。
[0015]可選的，本發(fā)明實(shí)施例提供的超聲波束合成方法，當(dāng)所述處理后的圖像的位移不小于預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，所述S50包括:將所述加權(quán)系數(shù)值置為I后存儲(chǔ)。
[0016]本發(fā)明具有如下有益效果:由于波束合成聚焦是根據(jù)每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)和對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)值進(jìn)行的，而加權(quán)系數(shù)值與每個(gè)超聲陣元接收的第η-l線原始回波信號(hào)的被遮擋程度有關(guān)，因此在進(jìn)行波束合成聚焦時(shí)可以去除被全部和部分遮擋的陣元，從而提高波束合成的射頻數(shù)據(jù)的信噪比，優(yōu)化圖像質(zhì)量；解決了現(xiàn)有技術(shù)中在實(shí)際心臟超聲診斷過程中，經(jīng)常會(huì)接收到上述人體組織結(jié)構(gòu)返回的回波信號(hào)，該回波信號(hào)參與波束合成時(shí)，會(huì)導(dǎo)致波束合成的射頻數(shù)據(jù)的信噪比較低的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的超聲波束合成方法的流程圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的超聲波束合成方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種超聲波束合成方法，包括:
[0022]步驟101，分別獲取預(yù)設(shè)至少一個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)。
[0023]在本實(shí)施例中，步驟101中η為正整數(shù)。
[0024]步驟102，分別獲取每個(gè)超聲陣元預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)的加權(quán)系數(shù)值。
[0025]在本實(shí)施例中，步驟102中加權(quán)系數(shù)值與每個(gè)超聲陣元接收的第η-1線原始回波信號(hào)的被遮擋程度有關(guān)。其中，被遮擋程度可以劃分為全部被遮擋、部分被遮擋和未被遮擋。
[0026]步驟103，根據(jù)每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)和對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)值進(jìn)行波束合成聚焦，得到射頻數(shù)據(jù)。
[0027]在本實(shí)施例中，通過步驟103進(jìn)行波束合成聚焦的過程可以包括:將每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)，乘以該超聲陣元對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)值，得到每個(gè)超聲陣元加權(quán)后的回波信號(hào)；對(duì)加權(quán)后的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成聚焦，得到射頻數(shù)據(jù)。
[0028]步驟104，對(duì)射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行成像信號(hào)處理，得到處理后的圖像。
[0029]步驟105，計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值并存儲(chǔ)。
[0030]在本實(shí)施例中，步驟105中加權(quán)系數(shù)值與處理后的圖像的位移有關(guān)；處理后的圖像的位移可以通過以下過程計(jì)算:對(duì)于處理后的圖像中任意兩幀相鄰圖像，依次獲取該相鄰圖像中任一相同區(qū)域的像素值的均值，得到第一均值和第二均值；根據(jù)第一均值和第二均值確定該相鄰圖像中相同區(qū)域的位移方差；根據(jù)該位移方差確定處理后的圖像的位移。
[0031]在本實(shí)施例中，當(dāng)處理后的圖像的位移不小于預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，通過步驟105計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值的過程為將所述加權(quán)系數(shù)值置為I后存儲(chǔ)。當(dāng)所述處理后的圖像的位移小于預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，通過步驟105計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值的過程包括:對(duì)于每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)，通過預(yù)設(shè)分段規(guī)則對(duì)該第η線原始回波信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的分段峰值；根據(jù)每個(gè)超聲陣元對(duì)應(yīng)的分段峰值計(jì)算每個(gè)超聲陣元接收的第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值后存儲(chǔ)，加權(quán)系數(shù)值與該第η線原始回波信號(hào)的被遮擋程度有關(guān)。
[0032]其中，對(duì)原始回波信號(hào)進(jìn)行特征提取，得到分段峰值的過程包括:獲取超聲檢查模式；根據(jù)超聲檢查模式從預(yù)設(shè)模式-規(guī)則對(duì)照表中獲取超聲檢查模式對(duì)應(yīng)的分段規(guī)則；根據(jù)分段規(guī)則將該第η線原始回波信號(hào)分為近場回波區(qū)域段、肋骨所在區(qū)域段和組織區(qū)域段三段；獲取肋骨所在的區(qū)域段內(nèi)該第η線原始回波信號(hào)的分段峰值Α2和組織區(qū)域內(nèi)該第η線原始回波信號(hào)的分段峰值A(chǔ)3。
[0033]根據(jù)分段峰值計(jì)算加權(quán)系數(shù)值的過程包括:獲取分段峰值A(chǔ)3和分段峰值Α2的比值；分別判斷比值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值和第三閾值，得到判斷結(jié)果；第二閾值和第三閾值與相應(yīng)通道模擬和數(shù)字增益相關(guān)，第三閾值小于第二閾值；根據(jù)判斷結(jié)果獲取表示第η線原始回波信號(hào)的被遮擋程度的遮擋系數(shù)；根據(jù)遮擋系數(shù)獲取該第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值。該根據(jù)判斷結(jié)果獲取遮擋系數(shù)的過程包括:當(dāng)判斷結(jié)果為比值不小于第二閾值時(shí)，獲取值為O的遮擋系數(shù)；當(dāng)判斷結(jié)果為比值不大于第三閾值時(shí)，獲取值為I的遮擋系數(shù)；當(dāng)判斷結(jié)果為比值在第二閾值和第三閾值之間時(shí)，獲取值為比值和預(yù)設(shè)校正系數(shù)之積的遮擋系數(shù)。該根據(jù)遮擋系數(shù)獲取加權(quán)系數(shù)值的過程包括:對(duì)遮擋系數(shù)進(jìn)行歸一化處理，得到中間加權(quán)系數(shù)；根據(jù)中間加權(quán)系數(shù)和預(yù)設(shè)變跡系數(shù)獲取該第η線原始回波信號(hào)的加權(quán)系數(shù)值。
[0034]在本實(shí)施例中，可以持續(xù)根據(jù)上述過程進(jìn)行超聲波束合成；為方便用戶使用，還可以包括:接收用戶輸入的合成終止指示；根據(jù)該合成終止指示，終止超聲波束合成。
[0035]本發(fā)明具有如下有益效果:由于波束合成聚焦是根據(jù)每個(gè)超聲陣元接收