應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法及系統技術方案

本發明專利技術提供一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法及系統，所述方法包括：為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像的最終掃查線；逐線掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；對所述原始圖像數據沿所述最終掃查線的掃描方向做X階平滑濾波，以獲得最終的圖像。本發明專利技術在不損失幀頻的前提下，解決1.25維、1.5維和1.75維探頭發射端側向聲束近中遠場的聲束寬度不均勻的問題，提高超聲圖像質量。

Q frame T aperture composite emission imaging method and system applied to ultrasonic probe

Q and system frame T compound aperture emission imaging method of the invention provides an application of ultrasonic probe, the method includes: for each side emitting aperture is correspondingly provided with a scan line, to scan any group based scanning line, the scanning line is inserted into the other basic scanning line group in order to form, corresponding to the current scan image of the final scanning line by line scanning; each scan line for each ultrasonic scan line corresponding to the scan line data; during the scanning process, corresponding to each scan line using the lateral scanning lines corresponding to the transmitting aperture scan; each the scan line data into original image data; the original image data along the scanning direction of the scan line of the final X order sliding filter, to obtain the final image. The invention solves the problem of uneven beam width in the near and far field of the 1.25, 1.5 and 1.75 dimensional probe beam at the same time without losing the frame rate, thereby improving the quality of the ultrasonic image.

【技術實現步驟摘要】
應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法及系統
本專利技術涉及超聲領域，尤其涉及一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法及系統。
技術介紹
醫學超聲成像以其實時成像，成像速度快，無創無輻射，可連續動態以及可重復掃查的特點在臨床上得到了越來越廣泛的應用，已經成為醫學成像領域不可或缺的重要影像手段之一。當前臨床上用得最廣泛的一維探頭包括線陣，弧陣和相控陣；其橫向和縱向分辨率表現都很優秀，但是其側向分辨率卻受到了極大的限制。由于一維探頭側向孔徑大小是固定的，側向聚焦一般通過聲透鏡來實現固定焦點的機械聚焦，因此其側向聲場只在機械焦點附近側向波束寬度最窄，而在遠離機械焦點的地方，側向波束寬度比較寬；然而，側向波束寬的地方，部分容積效應大，表現為圖像的對比度差，容易引入偽像；當側向波束寬度大于病灶尺寸，或者雖然小于病灶尺寸，但聲束包含部分組織時，則病灶回聲與周圍正常組織的回聲重疊，產生部分容積效應，進而導致成像質量較差。為了改善一維探頭側向采取固定孔徑和固定焦點引起的機械焦點之外波束寬的缺點，1.25維、1.5維、1.75維以及二維探頭被引入使用。二維探頭成像發射端能實現電子聚焦，接收端能實現電子動態聚焦，因此能很好地控制橫向和側向的波束寬度，但是二維探頭會大大增加陣元的數目以及探頭電纜數目，探頭設計相當復雜，而且對系統的設計也提出了更高的要求，目前還沒有被廣泛使用?，F有技術中的1.25維、1.5維探頭和1.75維探頭，相比二維探頭，其接收聚焦都是在探頭內部完成，與1.25維探頭一樣，并未增加系統橫向波束合成的通道數，使得在不增加超聲系統橫向波束合成通道數的前提下，對側向波束的動態控制成為可能，尤其是接收端的實時動態聚焦，能大大提高側向接收波束寬度的一致性，從而減少部分容積效應，提高圖像質量。然而，對于1.25維、1.5維和1.75維探頭的發射端，1.25維、1.5維和1.75維探頭，其均是通過聲透鏡來實現固定焦點的機械聚焦，同時，相對于其側向發射孔徑可以調節；如此，導致1.25維、1.5維和1.75維探頭，一般發射焦點在近場區域的時候，側向孔徑要開得小一些，以實現窄的側向波束寬度，減少部分容積效應，提高圖像的對比度，但是小的側向孔徑會導致遠場的波束寬，而且能量低，其穿透和圖像對比度都會下降；相反，當發射焦點在遠場區域的時候，側向孔徑要開得大一些，以實現遠場區域窄的側向波束，減少部分容積效應，提高圖像的對比度，但是大的側向孔徑會導致近場區域的容積效應增大從而降低圖像的對比度。相應的，對于1.25維、1.5維和1.75維探頭的發射端還是面臨著機械焦點附近側向波束窄，遠離機械焦點區側向波束寬，波束寬度不均勻的問題。對于1.25維、1.5維和1.75維探頭的發射端，目前也提出了一些解決方案，提出了多焦點聲透鏡，來實現發射端的多焦點控制，提高發射端側向波束的一致性；但是，這種多焦點的聲透鏡設計需要在側向沿側向孔徑中心向兩側設計不同曲度的聲透鏡，設計較為復雜，一般被采用得也比較少。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法及系統。為實現上述目的之一，本專利技術一實施方式提供一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，所述Q取值為1，所述T為大于等于2的正整數；所述方法包括以下步驟：S1、獲取發射端的側向發射孔徑的數量及大小；S2、為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，每個掃查線組中的超聲掃查線數量相同；S3、以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像的最終掃查線；S4、按照所述最終掃查線的排布順序逐線掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；S5、將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；S6、對所述原始圖像數據沿所述最終掃查線的掃描方向做X階平滑濾波，以獲得最終的圖像，其中，2≤X≤2T。作為本專利技術一實施方式的進一步改進，所述步驟S3具體包括：使所述最終掃查線的各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線相鄰排布，且各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線按照其對應的側向發射孔徑大小依次順序排布。作為本專利技術一實施方式的進一步改進，所述步驟S6具體包括：獲得的最終圖像對應的顯示線數據以Ij(k)表示，則：其中，k表征圖像深度，Cr(w，k)為沿深度變化的平滑濾波系數，r為當前超聲掃查線所屬的掃查線組號，1≤r≤T，Vj-w+1(k)表示最終掃查線中的各個超聲掃查線所對應的掃查線數據，N表示每個掃查線組中超聲掃查線的數量。為實現上述目的之一，本專利技術一實施方式提供一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，所述Q的取值等于T的取值，且為大于等于2的正整數；所述方法包括以下步驟：M1、獲取發射端的側向發射孔徑的數量及大??；M2、為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，每個掃查線組中的超聲掃查線數量相同；M3、以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像第一幀的最終掃查線；M4、重復步驟M3獲得當前掃查圖像Q幀圖像分別對應的最終掃查線；其中，在Q幀掃查線的縱向上，具有相同序號的超聲掃查線所對應的側向發射孔徑均不相同；M5、按照每幀所對應的最終掃查線的排布順序逐幀掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；M6、將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；M7、分別對相鄰的Q幀中具有相同序號的超聲掃查線對應的所述原始圖像數據做加權平均，以獲得各個顯示線數據，形成最終的圖像。作為本專利技術一實施方式的進一步改進，所述步驟S3具體包括：所述最終掃查線中各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線相鄰排布，且各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線按照其對應的側向發射孔徑大小依次順序排布。作為本專利技術一實施方式的進一步改進，所述步驟M7中，加權平均的系數以hr(k)表示，則：其中，k表征圖像深度，r為當前超聲掃查線所屬的掃查線組號，1≤r≤T。為實現上述目的之一，本專利技術一實施方式提供一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像系統，所述Q取值為1，所述T為大于等于2的正整數；所述系統包括：數據采集模塊，用于獲取發射端的側向發射孔徑的數量及大小；配置模塊，用于為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，每個掃查線組中的超聲掃查線數量相同；以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像的最終掃查線；掃查模塊，用于按照所述最終掃查線的排布順序逐線掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；數據處理模塊，用于將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；對所述原始圖像數據沿所述最終掃查線的掃描方向做X階平滑濾波，以獲得最終的圖像，其中，2≤X≤2T。作為本專利技術一實施方式的進一步改進，所述配置模塊還用于使所述最終掃查線的各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線相鄰排布，且各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線按照其對應的側向發射孔徑大小依次順序排布。作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述Q取值為1，所述T為大于等于2的正整數；所述方法包括以下步驟：S1、獲取發射端的側向發射孔徑的數量及大??；S2、為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，每個掃查線組中的超聲掃查線數量相同；S3、以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像的最終掃查線；S4、按照所述最終掃查線的排布順序逐線掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；S5、將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；S6、對所述原始圖像數據沿所述最終掃查線的掃描方向做X階平滑濾波，以獲得最終的圖像，其中，2≤X≤2T。

【技術特征摘要】
1.一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述Q取值為1，所述T為大于等于2的正整數；所述方法包括以下步驟：S1、獲取發射端的側向發射孔徑的數量及大小；S2、為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，每個掃查線組中的超聲掃查線數量相同；S3、以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像的最終掃查線；S4、按照所述最終掃查線的排布順序逐線掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；S5、將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；S6、對所述原始圖像數據沿所述最終掃查線的掃描方向做X階平滑濾波，以獲得最終的圖像，其中，2≤X≤2T。2.根據權利要求1所述的應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：使所述最終掃查線的各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線相鄰排布，且各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線按照其對應的側向發射孔徑大小依次順序排布。3.根據權利要求1所述的應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述步驟S6具體包括：獲得的最終圖像對應的顯示線數據以Ij(k)表示，則：其中，k表征圖像深度，Cr(w，k)為沿深度變化的平滑濾波系數，r為當前超聲掃查線所屬的掃查線組號，1≤r≤T，Vj-w+1(k)表示最終掃查線中的各個超聲掃查線所對應的掃查線數據，N表示每個掃查線組中超聲掃查線的數量。4.一種應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述Q的取值等于T的取值，且為大于等于2的正整數；所述方法包括以下步驟：M1、獲取發射端的側向發射孔徑的數量及大??；M2、為每個側向發射孔徑均對應設置一個掃查線組，每個掃查線組中的超聲掃查線數量相同；M3、以任一掃查線組為基礎掃查線組，將其他掃查線組插入到基礎掃查線組中，以形成對應當前掃查圖像第一幀的最終掃查線；M4、重復步驟M3獲得當前掃查圖像Q幀圖像分別對應的最終掃查線；其中，在Q幀掃查線的縱向上，具有相同序號的超聲掃查線所對應的側向發射孔徑均不相同；M5、按照每幀所對應的最終掃查線的排布順序逐幀掃描各個超聲掃查線，獲取每條超聲掃查線對應的掃查線數據；掃描過程中，對應每條超聲掃查線均采用其所在掃查線組對應的側向發射孔徑進行掃查；M6、將各個掃查線數據轉換為原始圖像數據；M7、分別對相鄰的Q幀中具有相同序號的超聲掃查線對應的所述原始圖像數據做加權平均，以獲得各個顯示線數據，形成最終的圖像。5.根據權利要求4所述的應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：所述最終掃查線中各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線相鄰排布，且各掃查線組中具有相同序號的超聲掃查線按照其對應的側向發射孔徑大小依次順序排布。6.根據權利要求4所述的應用于超聲探頭的Q幀T孔徑復合發射成像方法，其特征在于，所述步驟M7中，加權平均的系數以hr(k)表示，則：其中，k表征圖像深度，r為當前超聲掃查線所屬的掃查線組號，1≤r≤T。7.一種應用于超聲...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳方剛，郭建軍，
申請(專利權)人：飛依諾科技蘇州有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32