[發明專利]一種基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法及處理系統

在審

• 申請號: 201711180434.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107817297A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 李迪;劉治勇;費春龍;楊銀堂;朱樟明;李婭妮
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;陜西博縱電子科技有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/44
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 陳新勝

1.一種基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、通過超聲探頭向待檢測目標物體發送超聲信號，并獲取所述超聲發射信號的回波信號；

S2、基于無畸變準則和最小方差無偏估計準則，計算所述回波信號的最優加權矢量；

S3、計算所述回波信號的RF數據；

S4、采用經驗模態分解算法將所述RF數據分解為若干個固有模態函數；

S5、計算所述固有模態函數的瞬時頻率，并對含有非期望頻率范圍的固有模態函數部分進行修正；

S6、對修正后的固有模態函數進行加權合成，形成修正后的回波RF數據；

S7、對所述修正后的超聲回波RF數據，經行超聲成像處理，獲取檢測目標的成像結果。

2.根據權利要求1所述的基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述步驟S2要求根據最小無畸變準則，可提出約束條件使回波RF數據Y(x)等于理想回波數據X(x),則在有噪聲的情況下，使得Y(x)的方差最小，得到約束E[Y(x)]＝W1(x)S(x)W2(x)并使E[Y(x)]得到最小；其中S(x)為實際接收到含有噪聲的回波信號，W1(x)和W2(x)分別為加權矢量的共軛轉置及加權矢量。

3.根據權利要求1所述的基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述步驟S2要求根據最小無偏估計準則，可提出約束條件加權矢量W(x)與超聲陣的陣列流行矢量v(x)的積為1；根據所述的最小無偏估計準則，使得回波數據和RF數據無偏估計，則需要盡量較少噪聲的影響，保證約束條件W(x)v(x)＝1。

4.根據權利要求1所述的基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述步驟S2的步驟包括：

P1、對所述超聲探頭接收到的各個通道回波數據X1進行延時補償；

P2、對所述補償后的回波數據X1，做自相關處理，求取自相關矩陣R(x)；

P3、利用高斯-約旦算法求取所述自相關矩陣R(x)的逆；

P4、根據所述自相關矩陣R(x)的逆計算最優加權矢量W_opt(x)。

5.根據權利要求1所述的超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述步驟S4的步驟包括：

M1、計算所述RF數據的局部極小值和局部極大值；

M2、采用線性插值，得到所述RF數據的上、下包絡信號，并計算上、下包絡信號的均值；

M3、線性去除上、下包絡信號的均值，重復此過程，直至獲取到固有模態函數；

M4、從RF數據中減去所述獲取得到的固有模態函數，并重復上述過程，直至分解得到的數據為單調函數。

6.根據權利要求1所述的基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述步驟S4中能夠將RF數據分解為若干個固有模態函數，并且固有模態函數的頻率范圍是動態的。

7.根據權利要求1所述的基于超聲回波RF數據的超聲成像處理方法，其特征在于，所述步驟S5中，求取所述固有模態函數的瞬時頻率，根據目標檢測期望頻率范圍對沒有固有模態函數進行修正，去除噪聲信號。

8.一種基于超聲回波RF數據的超聲成像處理系統，其特征在于，所述系統包括：

信號發射接收模塊：用于通過超聲探頭向目標檢測物體發送超聲發射信號，并接收其對應的回波信號；

信號收發控制模塊：用于控制超聲探頭的發送和接收時序；

信號處理模塊：用于計算超聲回波信號的最優加權矢量；用于計算獲取超聲回波中的RF信號；采用經驗模態分解對RF數據進行分解，獲取若干固有模態函數；用于計算各個固有模態函數的瞬時頻率；分別對每個固有模態函數進行修正；用于合成修正后的RF數據；

圖像處理模塊：用于超聲成像處理，獲取檢測目標超聲圖像。