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CN111265246B - 超声彩色成像处理方法及装置 - Google Patents

超声彩色成像处理方法及装置 Download PDF

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CN111265246B
CN111265246B CN202010097056.9A CN202010097056A CN111265246B CN 111265246 B CN111265246 B CN 111265246B CN 202010097056 A CN202010097056 A CN 202010097056A CN 111265246 B CN111265246 B CN 111265246B
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CN
China
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color
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blood flow
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black
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吴玉平
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Neusoft Medical Systems Co Ltd
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Neusoft Medical Systems Co Ltd
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • AHUMAN NECESSITIES
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Abstract

本公开涉及超声成像技术领域,具体提供了一种超声彩色成像处理方法及装置。方法包括:获取彩色回波信号,根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据;根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据;确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据确定;根据所述血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码成像。本公开方法将采样位置的彩色特征数据参数全部进行DSC变换,根据空间变换之后的参数进行阈值判断,将速度估计矩阵由采样位置精细为像素点,阈值判断更加全面精准,成像准确性更高。

Description

超声彩色成像处理方法及装置
技术领域
本公开涉及超声成像技术领域,具体涉及一种超声彩色成像处理方法及装置。
背景技术
超声波成像因其具有无创性、实时性、操作方便等优势,已经成为临床上应用最为广泛的医疗设备之一,其中彩色多普勒成像更是对于超声波成像具有里程碑的意义。彩色多普勒成像在黑白图像上叠加彩色血流,既具有二维超声结构图像,又提供了血流的动力学信息,对于血管疾病的诊断有着很大的作用。
在超声成像中,成像有效信息所依赖的运动介质是血流,但是除血流之外的其他运动也会产生多普勒现象,例如组织运动等。并且由于呼吸、散射、电子元器件等因素的影响,实际换能器收到的回波信号包含了多种数据,例如普通噪声、血流运动、非血流运动等。而普通噪声和非血流运动都是成像所不需要的噪音,因此滤除普通噪声和非血流运动,同时最大程度地展现血流运动是彩色信号处理的关键。
发明内容
为提高超声彩色成像的准确性,本公开提供了一种超声彩色成像处理方法及装置。
第一方面,本公开提供了一种超声彩色成像处理方法,包括:
获取彩色回波信号,根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据;
根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据;
确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据确定;
根据所述血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码和显示。
在一些实施方式中,所述确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,包括:
将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的彩色图像数据,计算得到该子区域的彩色图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;
根据所述彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据,确定满足所述预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
在一些实施方式中,所述的方法还包括:
获取黑白回波信号,对所述黑白回波信号进行处理,得到每个采样位置的黑白特征数据;
根据所述黑白特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的黑白图像数据,所述黑白图像数据包括灰度值;
将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的黑白图像数据,计算得到该子区域的黑白图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据和所述黑白图像数据确定;
根据所述彩色区域内的每个像素点的所述彩色图像数据和所述黑白图像数据,确定满足所述预设阈值条件的数据为血流数据。
在一些实施方式中,在所述根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据之前,还包括:
对所述彩色回波信号进行壁滤波处理;
其中,所述彩色图像数据包括每个像素点的壁滤波之前的第一能量值、每个像素点的壁滤波之后的第二能量值、方差值。
在一些实施方式中,所述预设阈值条件包括:
所述第一能量值小于或等于第一预设能量阈值;
第一能量值和第二能量值的比值小于或等于预设能量比阈值;
所述第二能量值大于或等于第二预设能量阈值;
所述方差值小于或等于预设方差阈值;
所述灰度值小于或等于预设灰度值;
所述确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,包括:
当所述像素点的数据满足所有条件时,确定所述像素点的数据满足所述预设阈值条件。
在一些实施方式中,所述根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据,包括:
对壁滤波处理之后的彩色回波信号进行自相关处理,得到每个采样位置的所述特征中间参数;
获取壁滤波之前的每个采样位置的所述第一能量值;所述彩色特征数据包括所述特征中间参数和所述壁滤波之前的每个采样位置的所述第一能量值。
在一些实施方式中,所述根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据,包括:
根据DSC数字扫描变换之后的所述特征中间参数,计算得到每个像素点的第二能量值和方差值。
在一些实施方式中,在所述根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码成像之后,还包括:
获取当前帧图像前一帧图像的血流速度数据;
判断当前帧图像的血流速度数据与所述前一帧图像的血流速度数据的差值是否大于第一预设阈值;
若否,则对当前帧图像进行时间相关处理。
第二方面,本公开提供了一种超声彩色成像处理装置,包括:
获取模块,用于获取彩色回波信号,根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据;
空间变换模块,用于根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据;
确定模块,用于确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据确定;
编码模块,用于根据所述血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码成像。
在一些实施方式中,所述确定模块具体用于:
将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的彩色图像数据,计算得到该子区域的彩色图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;
根据所述彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据,确定满足所述预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
在一些实施方式中,所述获取模块还用于,获取黑白回波信号,对所述黑白回波信号进行处理,得到每个采样位置的黑白特征数据;
所述空间变换模块还用于,根据所述黑白特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的黑白图像数据,所述黑白图像数据包括灰度值;
所述确定模块还用于,将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的黑白图像数据,计算得到该子区域的黑白图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据和所述黑白图像数据确定;
根据所述彩色区域内的每个像素点的所述彩色图像数据和所述黑白图像数据,确定满足所述预设阈值条件的数据为血流数据。
在一些实施方式中,所述的装置还包括:
壁滤波模块,用于对所述彩色回波信号进行壁滤波处理;所述彩色图像数据包括每个像素点的壁滤波之前的第一能量值、每个像素点的壁滤波之后的第二能量值、方差值;
自相关模块,用于对壁滤波处理之后的彩色回波信号进行自相关处理,得到每个采样位置的所述特征中间参数;所述彩色特征数据包括所述特征中间参数和所述壁滤波之前的每个采样位置的所述第一能量值。
第三方面,本公开提供了一种超声彩色成像设备,包括:
处理器;和
存储器,与所述处理器可通信连接,其存储有能够被所述处理器执行的计算机可读指令,在所述计算机可读指令被读取时,所述处理器执行根据第一方面任一实施方式所述的方法。
第四方面,本公开提供了一种存储介质,存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令用于使计算机执行根据第一方面任一实施方式中所述的方法。
本公开实施方式中的超声彩色成像处理方法,包括获取彩色回波信号,并根据彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据,将彩色特征数据输入DSC进行变换得到每个像素点的彩色图像数据,然后对每个像素点的彩色图像数据进行阈值判断,确定满足预设阈值条件的数据为血流数据,从而去除表示组织运动或噪声的数据干扰,提高成像准确性。根据筛选后的血流数据得到对应像素点的血流速度估计值,进而彩色编码和显示得到超声多普勒图像。本实施方式方法首先将采样位置的彩色特征数据参数全部进行DSC变换,根据空间变换之后的参数进行阈值判断,将速度估计矩阵由采样位置精细为像素点,阈值判断更加全面精准,噪声去除效果更好。
本公开实施方式中的超声彩色成像处理方法,在进行阈值判断时,首先将图像显示区域划分为多个子区域,每个子区域包括多个像素点,然后根据子区域内所有像素点的彩色图像数据,计算得到表示该子区域的数据,其次根据该子区域的数据进行阈值判断,确认满足预设阈值条件的子区域为彩色区域,从而可以粗略筛除非血流的噪声。然后对于彩色区域,再对该区域进行逐个像素点的阈值判断,得到更为精确的血流数据,同时通过划分区域和逐个像素点结合判断,大大减少了计算量。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中彩色信号处理的原理图。
图2是根据本公开一些实施方式中超声彩色成像处理方法的流程图。
图3是根据本公开另一些实施方式中超声彩色成像处理方法的流程图。
图4是根据本公开一个具体实施方式中超声彩色成像处理方法的流程图。
图5是根据本公开一些实施方式中超声彩色成像处理装置的结构框图。
图6是适于用来实施本公开方法的计算机系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本公开一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本公开保护的范围。此外,下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
超声彩色多普勒成像是指在黑白图像上叠加彩色血流,其中黑白信号可根据组织不同深度的反射信号强度进行成像,反射信号强度越大则图像灰度值越大,反之则图像灰度值越小。彩色图像信号则计算由于多普勒效应引起的超声信号频移,如果介质面向换能器运动,回波频率会升高,如果介质背向换能器运动,回波频率会降低,通过频移得到血流速度并用不同的颜色(例如红和蓝)和深浅表示,从而得到实时的彩色血流图像。将彩色血流图像与黑白图像融合在一起显示,形成彩色多普勒图像。
现有技术方案中,超声波成像系统在进行彩色信号处理时,其处理流程可例如图1所示。彩色回波信号经过解调、壁滤波等处理后进入自相关模块,自相关模块通过自相关运算得到采样位置的彩色特征的三个中间参数A、B、C,根据中间参数A、B、C可计算得到采样位置的速度、能量或方差等参数。阈值判断模块对采样位置的数据进行阈值判断,满足阈值条件的采样点数据可认定为血流数据,对于不满足阈值条件的采样点数据则代表噪声,通过阈值判断可去除组织运动等噪声。根据筛除后的血流数据进行计算可得到采样位置的血流速度数据,可经二维平滑处理后进入DSC(Digital Scan Converter,数字扫描变换器)进行空间变换,将采样点数据转换为图像显示区域的像素点数据,最后进行帧平均处理、彩色编码等得到彩色图像进行显示。
在现有技术的方案中,阈值判断模块根据采样点的彩色特征值进行筛选去噪和速度估计,由于采样点数据量较少且精细度较低,因此其对于噪声的筛除准确性较差,并且得到的采样点的血流速度数据进入DSC变换后,显示区域每个像素点的数据精度进一步降低,导致成像准确性较低。
正是基于上述现有技术中存在的缺陷,本公开提供了一种超声彩色成像处理方法,从而提高超声彩色成像的准确性。图2中示出了根据本公开一些实施方式中的方法。
如图2所示,在一些实施方式中,本公开提供的超声彩色成像处理方法包括:
S201、获取彩色回波信号,根据彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据。
具体而言,在彩色超声成像时,接收到的各个通道的数字信号可经过波束形成器、滤波、正交解调等,最终得到包含黑白回波信号(BW)和彩色回波信号(COLOR)复信号。在获取到彩色回波信号后,可根据彩色回波信号计算得到每个采样位置的彩色特征数据。
例如在一个实施方式中,可通过自相关算法得到每个采样位置的三个特征中间参数A、B、C,特征中间参数用于计算采样点的速度值、能量值和方差值,在下述中具体描述。特征中间参数即作为采样位置的彩色特征数据。
在一些实施方式中,在对彩色回波信号进行自相关运算之前,可首先对信号进行壁滤波处理,从而可过滤掉大部分低频的组织信号,减少干扰。
S202、根据彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据。
具体而言,DSC(Digital Scan Converter,数字扫描变换器)可根据显示区域的大小和形状将采样位置的数据经过坐标转换和插值转化为整个显示区域的数据值。具体关于DSC的数据处理过程参照相关技术中的DSC工作原理即可,本公开方案并未对DSC进行改进,在此不进行详述。
每个采样位置的彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到整个图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据。彩色特征数据可包括特征中间参数、黑白特征数据、壁滤波初始能量等参数中的一种或多种,这些数据经DSC转换后,计算得到对应图像每个像素点的彩色图像数据,例如每个像素点的能量值、方差值、黑白灰度值、初始能量值等。
在一个示例性的实施方式中,彩色特征数据包括每个采样位置的特征中间参数A、B、C,经过DSC变换,并且根据特征中间参数A、B、C计算得到每个像素点的能量值和方差值,每个像素点的能量值和方差值即为该点的彩色图像数据。
S203、确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,预设阈值条件根据彩色图像数据确定。
具体而言,在步骤S202中计算得到显示区域每个像素点的彩色图像数据,需要从这些数据中去除组织运动等噪声数据,筛选出表示血流运动的数据。
首先根据彩色图像数据确定预设阈值条件,该条件作为对数据进行阈值判断的判断条件,例如:确认壁滤波后能量值小于预设阈值即可认定为不属于血流运动的噪声数据,则可确定预设阈值条件为能量值大于或等于预设能量阈值;再例如:像素点的方差值越大,代表信号的随机性越强,越有可能是噪声,则可确定预设阈值条件为方差值小于或等于预设方差阈值。可以理解的是,预设阈值条件的确定可基于多种参数及其结合考虑,并不局限于上述举例,在下文中会进行具体描述,在此不详述。
通过确定的预设阈值条件,可针对显示区域每个像素点的数据进行阈值判断,满足预设阈值条件及表示该数据为血流数据,对应的点即为彩色区域,相反即为噪声数据,进行去除。
S204、根据血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据血流速度数据对图像进行彩色编码成像。
具体而言,在步骤S203中,对噪声数据进行阈值判断筛除,对于确定为血流运动的像素点,根据该点的血流数据计算得到血流速度数据,血流速度数据表示该位置的血流运动的速度估计值。根据血流速度数据对图像进行彩色编码成像,进而叠加在黑白图像上进行显示。
通过上述可知,本公开一些实施方式中的超声彩色成像处理方法,将采样点的彩色特征数据输入DSC进行空间变换,得到每个像素点的彩色图像数据。进而根据像素点的彩色图像数据进行阈值判断,而不是根据采样点的彩色特征数据进行阈值判断,血流速度估计矩阵由采样位置精细为像素点,阈值判断更加全面精细,噪声去除效果更好。
在一些实施方式中,由前述可知,本公开方案将阈值判断精细为显示区域的像素点数据,大大提高了去噪效果,相应对于阈值分析和计算的运算量也会增大。为了在提高成像精度的同时,减少数据分析处理的运算量,如图3所示,在步骤S203中,本公开方法包括:
S301、将图像显示区域划分为多个子区域,每个子区域包括多个像素点。
具体而言,首先将显示区域划分为多个子区域,子区域的划分可以根据显示区域的大小和形状确定,例如在一个实施方式中,每个子区域为6*6的像素区域,即每个子区域共包含36个像素点。可以理解,对于子区域的划分,本领域技术人员可以根据具体显示区域的大小、形状、运算精度等进行选取,上述示例性的实施方案并不限制本公开。
S302、根据子区域内的像素点的彩色图像数据,计算得到该子区域的彩色图像数据。
根据每个子区域内的像素点的彩色图像数据,计算代表该子区域数据的彩色图像数据。
在一个示例性的实施方式中,可将子区域内所有像素点的彩色图像数据的平均值,作为该子区域的彩色图像数据。例如计算子区域内所有像素点的能量平均值和方差平均值,该平均值即代表该子区域的能量值和方差值。
S303、确定满足预设阈值条件的子区域为彩色区域。
具体而言,可参照步骤S203所述的方法确定预设阈值条件,在此不再赘述。根据预设阈值条件,对每个子区域进行阈值判断,当满足预设阈值条件,则说明该子区域中包含彩色,即确定该子区域为彩色区域。相反,若不满于预设阈值条件,则说明该子区域中不包含彩色,彩色值为0。
通过对划分的子区域进行阈值判断,可快速去除非血流区域噪声,得到包含血流的子区域,即彩色区域。
S304、根据彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据,确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
对于筛选后得到的彩色区域,再对该区域内的像素点进行逐个的阈值判断,判断过程参见上述步骤S203即可,在此不再赘述。将彩色区域中不满足预设阈值条件的噪声数据去除,从而得到精确的血流数据。
在上述实施方式中,通过划分区域和逐个像素点结合进行阈值判断,在提高成像精度的同时,大大减少了数据分析和计算的运算量。
图4示出了本公开一个具体实施方式中的超声彩色成像方法,结合图4实施方式对本公开超声成像方法进行具体的说明。如图4所示,在本实施方式中,本公开方法包括:
S01、波束合成线数据。例如超声探头接收到各个通道的数字回波信号,利用波束形成器合成线数据。
S02、对波束形成器合成的数据进行例如动态滤波和正交解调,得到包含黑白回波信号(BW)和彩色回波信号(COLOR)的复信号。
S03、对黑白回波信号(BW)进行处理,得到每个采样位置的黑白特征数据。
在本实施方式中,黑白回波信号进入黑白信号处理模块进行处理,依次经过包络检测、压缩变换和空间预处理,得到每个采样位置的黑白特征数据,黑白特征数据例如包括黑白灰度值。黑白信号处理的过程采用相关技术中已有的方式即可实现,本公开对此不再赘述。
S04、对彩色回波信号进行壁滤波处理,过滤掉大部分低频的组织信号,减少信号干扰。
S05、获取壁滤波之前的每个采样位置的第一能量值。第一能量值表示彩色回波信号中每个采样位置的滤波前能量D。
S06、对壁滤波处理之后的彩色回波信号进行自相关处理,得到每个采样位置的特征中间参数。
具体而言,设每个扫描过程重复发射次数为N,如果以Ii,j,k和Qi,j,k分别表示正交解调之后扫描面内的第i条扫描线上的第j个采样点在第K次发射后的正交信号的空间采样序列值,则该采样位置的初始能量值Di,j的表达式如下:
Figure BDA0002385795220000111
如果以Xi,j,k和Yi,j,k分别表示壁滤波之后的采样序列值,又令Ai,j和Bi,j分别表示他们的自相关函数估计值的实部和虚部,用Ci,j表示功率的估计值,则表达式为:
Figure BDA0002385795220000112
Figure BDA0002385795220000113
Figure BDA0002385795220000114
通过上述自相关运算,得到每个采样位置的三个特征中间参数A、B、C,特征中间参数用于计算采样点的速度值、能量值和方差值,计算方式在下述中具体描述。
S07、对特征中间参数和第一能量值进行二维平滑处理。二维平滑将数据在扫描线方向做一些相关平滑处理,提高数据精度。
S08、根据特征中间参数、第一能量值、以及黑白图像数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的全特征参数。
具体而言,DSC可根据显示区域的大小和形状将采样位置的数据经过坐标转换和插值转化为整个显示区域的数据值。在本实施方式中,结合特征中间参数(A、B、C)、第一能量值D以及黑白图像数据共同进行空间变换,得到显示区域每个像素点的全特征参数,包括每个像素点的第一能量值、黑白图像数据、以及特征中间参数。
S09、确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
具体而言,在本实施方式中,对数据阈值判断可分为三个部分:
1、逐个像素点参数计算。
在本实施方式中,根据特征中间参数A、B、C计算得到每个像素点的速度值V、方差值σ以及功率值P,功率值P即表示像素点的壁滤波之后的第二能量值。具体计算公式如下:
Vi,j=Farctan(-Bi,j/Ai,j)
Figure BDA0002385795220000121
Pi,j=Ci,j
Figure BDA0002385795220000122
其中,T表示前后两次扫描线的时间间隔,θ为扫描线与血流的夹角,ω0为常数。
计算得到每个像素点的方差值σ和第二能量值P,结合第一能量值D和黑白图像数据共同作为后续阈值判断的参数,每个参数对噪声抑制有不同的贡献。
2、确定预设阈值条件。
在本实施方式中,预设阈值条件包括:
1)第一能量值小于或等于第一预设能量阈值。
第一能量值D代表壁滤波之前的初始能量值,初始能量过高的像素点一般认为是强反射噪声。
2)第一能量值和第二能量值的比值小于或等于预设能量比阈值。
第一能量值D/第二能量值P过高的像素点表示在截止频率以下的噪声。
3)第二能量值大于或等于第二预设能量阈值。
第二能量值P代表壁滤波之后的像素点的功率,根据高通滤波器特性,此时通带的功率较高,整个频带都存在一定幅度的随机噪声,所以第二能量值P小于某个阈值的点应为噪声。
4)方差值小于或等于预设方差阈值。
方差值σ表示信号的方差,方差值越大,代表信号的随机性越强,越容易是噪声。
5)黑白图像数据的灰度值小于或等于预设灰度值。
黑白灰度值是对组织反射能量的一个体现,对于灰度值越高的强反射点,它不可能是液体,也就不可能是血流,所以应该作为噪声滤除。
在本实施方式中,通过上述五个判断条件共同作为预设阈值条件,当像素点的数据满足以上所有条件时,则表示该像素点为血流运动,像素点的数据为血流数据。对于各预设值的取值,本领域技术人员能够根据不同的实施场景和使用环境进行相应的预设,本公开对此不作限制。
3、阈值判断。
在本实施方式中,考虑到在提高成像精度的同时,减少数据分析处理的运算量,因此采用图3实施方式中所述的区域划分和逐个像素点结合判断的方式,具体为:
首先将显示区域划分为若干个6*6像素的子区域;
计算子区域内的像素点的第一能量值D、第二能量值P、方差值σ、以及灰度值的平均值,这些参数的平均值作为该子区域的图像数据。
判断每个子区域的数据是否同时满足上述预设阈值条件,若是,表示该子区域包含彩色,确定该子区域为彩色区域。若否,则表示该子区域不含彩色,彩色值为0。
对彩色区域内的每个像素点数据逐个进行阈值判断,判断该像素点是否同时满足上述预设阈值条件,若是,表示该像素点数据为血流数据。若否,则表示该像素点不是血流运动。
S10、速度估计。
在超声成像中的速度估计,是根据不同的显示模式提供的不同的参数显示,例如包括彩色显示模式、能量显示模式和方差速度显示模式等,无论需要哪种显示模式,均可以通过步骤S09中计算得到。
S11、根据表示血流运动的像素点的数据,对图像进行彩色编码成像并显示。例如血流朝向换能器运动的方向用红色表示、背离换能器运动的方向用蓝色表示,同时利用颜色的明亮程度表示血流的速度。
在一些实施方式中,为提高超声彩色图像的连续性,在速度估计之后,根据血流速度对超声图像进行时间相关处理,即帧相关处理。时间相关处理包括:
获取当前帧图像前一帧图像的血流速度数据;
判断当前帧图像的血流速度数据与前一帧图像的血流速度数据的差值是否大于第一预设阈值;
若否,则对当前帧图像与所述前一帧图像进行时间相关处理。
具体而言,可从储存的前面帧数据中获取当前帧图像前一帧图像的血流速度数据,根据前一帧图像的血流速度数据和当前帧图像的血流速度数据的差值,与第一预设阈值比较,第一预设阈值表示相邻两帧图像的最大变化值。
若相邻两帧图像数据的差值大于第一预设阈值,则表示血流已经发生移位,或者扫描位置已切换,该前后两帧图像无关,无需进行帧相关处理。若相邻两帧图像数据的差值小于或等于第一预设阈值,则表示前后两帧图像相关,是连续图像,则对当前图像进行帧相关处理。
在对当前图像进行帧相关处理时,首先获取当前帧图像前面N帧图像的彩色数据,根据N帧图像血流速度和设定的每帧图像的权重,逐个像素点处理得到当前帧图像的血流速度,完成时间相关处理。根据处理后的血流速度数据进行彩色编码并显示。
在本实施方式中,在时间相关处理时,充分考虑到血流的变化,通过相邻两帧图像的差值判断血流是否发生移位,使得时间相关处理更加准确。
第二方面,如图5所示,本公开提供了一种超声彩色成像处理装置,包括:
获取模块100,用于获取彩色回波信号,根据彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据;
空间变换模块200,用于根据彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据;
确定模块300,用于确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,预设阈值条件根据彩色图像数据确定;
编码模块400,用于根据血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据血流速度数据对图像进行彩色编码成像。
在一些实施方式中,确定模块300具体用于:
将图像显示区域划分为多个子区域,每个子区域包括多个像素点;
根据子区域内的像素点的彩色图像数据,计算得到该子区域的彩色图像数据;
确定满足预设阈值条件的子区域为彩色区域;
根据彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据,确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
在一些实施方式中,获取模块100还用于,获取黑白回波信号,对黑白回波信号进行处理,得到每个采样位置的黑白特征数据;
空间变换模块200还用于,根据黑白特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的黑白图像数据,黑白图像数据包括灰度值;
确定模块300还用于,将图像显示区域划分为多个子区域,每个子区域包括多个像素点;
根据子区域内的像素点的黑白图像数据,计算得到该子区域的黑白图像数据;
确定满足预设阈值条件的子区域为彩色区域;预设阈值条件根据彩色图像数据和黑白图像数据确定;
根据彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据和黑白图像数据,确定满足预设阈值条件的数据为血流数据。
在一些实施方式中,的装置还包括:
壁滤波模块,用于对彩色回波信号进行壁滤波处理;彩色图像数据包括每个像素点的壁滤波之前的第一能量值、每个像素点的壁滤波之后的第二能量值、方差值;
自相关模块,用于对壁滤波处理之后的彩色回波信号进行自相关处理,得到每个采样位置的特征中间参数;彩色特征数据包括特征中间参数和壁滤波之前的每个采样位置的第一能量值。
第三方面,本公开提供了一种超声彩色成像设备,包括:
处理器;和
存储器,与处理器可通信连接,其存储有能够被处理器执行的计算机可读指令,在计算机可读指令被读取时,处理器执行根据上述任一实施方式的方法。
第四方面,本公开提供了一种存储介质,存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令用于使计算机执行根据上述任一实施方式中所述的方法。
具体而言,图6示出了适于用来实现本公开方法或处理器的计算机系统600的结构示意图,通过图6所示系统,实现第三方面和第四方面提供的电子设备及存储介质相应功能。
如图6所示,计算机系统600包括中央处理单元(CPU)601,其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中,还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605:包括键盘、鼠标等的输入部分606;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607;包括硬盘等的存储部分608;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器610上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
特别地,根据本公开的实施方式,上文方法过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施方式包括一种计算机程序产品,其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序,计算机程序包含用于执行上述方法的程序代码。在这样的实施方式中,该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质611被安装。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
显然,上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种超声彩色成像处理方法,其特征在于,包括:
获取彩色回波信号,根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据;
根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据;
确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据确定;
根据所述血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码成像;所述确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,包括:
将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的彩色图像数据,计算得到该子区域的彩色图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;
根据所述彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据,确定满足所述预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取黑白回波信号,对所述黑白回波信号进行处理,得到每个采样位置的黑白特征数据;
根据所述黑白特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的黑白图像数据,所述黑白图像数据包括灰度值;
将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的黑白图像数据,计算得到该子区域的黑白图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据和所述黑白图像数据确定;
根据所述彩色区域内的每个像素点的所述彩色图像数据和所述黑白图像数据,确定满足所述预设阈值条件的数据为血流数据。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据之前,还包括:
对所述彩色回波信号进行壁滤波处理;
其中,所述彩色图像数据包括每个像素点的壁滤波之前的第一能量值、每个像素点的壁滤波之后的第二能量值、方差值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设阈值条件包括:
所述第一能量值小于或等于第一预设能量阈值;
第一能量值和第二能量值的比值小于或等于预设能量比阈值;
所述第二能量值大于或等于第二预设能量阈值;
所述方差值小于或等于预设方差阈值;
所述灰度值小于或等于预设灰度值;
所述确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,包括:
当所述像素点的数据满足所有条件时,确定所述像素点的数据满足所述预设阈值条件。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据,包括:
对壁滤波处理之后的彩色回波信号进行自相关处理,得到每个采样位置的特征中间参数;
获取壁滤波之前的每个采样位置的所述第一能量值;所述彩色特征数据包括所述特征中间参数和所述壁滤波之前的每个采样位置的所述第一能量值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据,包括:
根据DSC数字扫描变换之后的所述特征中间参数,计算得到每个像素点的第二能量值和方差值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码成像之后,还包括:
获取当前帧图像前一帧图像的血流速度数据;
判断当前帧图像的血流速度数据与所述前一帧图像的血流速度数据的差值是否大于第一预设阈值;
若否,则对当前帧图像进行时间相关处理。
8.一种超声彩色成像处理装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取彩色回波信号,根据所述彩色回波信号得到每个采样位置的彩色特征数据;
空间变换模块,用于根据所述彩色特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的彩色图像数据;
确定模块,用于确定满足预设阈值条件的像素点的数据为血流数据,所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据确定;
编码模块,用于根据所述血流数据得到对应像素点的血流速度数据,根据所述血流速度数据对图像进行彩色编码成像;所述确定模块具体用于:
将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的彩色图像数据,计算得到该子区域的彩色图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;
根据所述彩色区域内的每个像素点的彩色图像数据,确定满足所述预设阈值条件的像素点的数据为血流数据。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,
所述获取模块还用于,获取黑白回波信号,对所述黑白回波信号进行处理,得到每个采样位置的黑白特征数据;
所述空间变换模块还用于,根据所述黑白特征数据进行DSC数字扫描变换,得到图像显示区域的每个像素点的黑白图像数据,所述黑白图像数据包括灰度值;
所述确定模块还用于,将图像显示区域划分为多个子区域,每个所述子区域包括多个像素点;
根据所述子区域内的像素点的黑白图像数据,计算得到该子区域的黑白图像数据;
确定满足所述预设阈值条件的所述子区域为彩色区域;所述预设阈值条件根据所述彩色图像数据和所述黑白图像数据确定;
根据所述彩色区域内的每个像素点的所述彩色图像数据和所述黑白图像数据,确定满足所述预设阈值条件的数据为血流数据。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括:
壁滤波模块,用于对所述彩色回波信号进行壁滤波处理;所述彩色图像数据包括每个像素点的壁滤波之前的第一能量值、每个像素点的壁滤波之后的第二能量值、方差值;
自相关模块,用于对壁滤波处理之后的彩色回波信号进行自相关处理,得到每个采样位置的特征中间参数;所述彩色特征数据包括所述特征中间参数和所述壁滤波之前的每个采样位置的所述第一能量值。
11.一种超声彩色成像设备,其特征在于,包括:
处理器;和
存储器,与所述处理器可通信连接,其存储有能够被所述处理器执行的计算机可读指令,在所述计算机可读指令被读取时,所述处理器执行根据权利要求1至7任一项所述的方法。
12.一种存储介质,其特征在于,存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令用于使计算机执行根据权利要求1至7任一项所述的方法。
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