[發明專利]一種穿刺針顯影增強圖像優化方法

有效

• 申請號: 202010060536.8
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111110332B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 李德來;吳鐘鴻;李斌
• 申請（專利權）人: 汕頭市超聲儀器研究所股份有限公司
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34
• 代理公司: 汕頭市南粵專利商標事務所(特殊普通合伙) 44301
• 代理人: 楊旭生

本發明公開了一種穿刺針顯影增強圖像優化方法包括如下步驟：獲取正常幀圖像；獲取偏轉幀圖像；獲取輸入數據；輸入數據處理；獲取穿刺針的位置與角度信息；獲取閾值矩陣；獲取增強圖像；穿刺針顯影。本發明的一種穿刺針顯影增強圖像優化方法通過圖像歸一化處理，使采集的數據的表示結構統一，從而大幅度減少干擾，增強圖像處理過程中的算法魯棒性，利用高斯特征模型對輸入數據進行處理，獲取到概率值最大的伽柏矩陣，從而獲取幀位置及角度信息，再進行取閾值處理，將矩陣值的幅度變大從而使閾值矩陣成為明顯的圖像，進而保證在與原始矩陣處理后獲取到的增強矩陣能夠更好的用于穿刺針顯影，從而保證最終穿刺針顯影的圖像精準有效。

技術領域

本發明屬于超聲圖像增強技術領域，具體地說，涉及一種穿刺針顯影增強圖像優化方法。

背景技術

穿刺針增強技術廣泛應用于醫學超聲中，由于穿刺針插入角度問題，超聲探頭發出的陣元聲束在穿刺針上發生反射，回波信號偏移了原來的方向，回波信號弱，難以形成清晰圖像。為了提高針的可視度，通常的做法調整陣元聲束角度，增強穿刺針回波信號，獲取穿刺針較清晰的偏轉幀圖像，與垂直發射未偏轉獲取的正常幀圖像進行融合。

但上述方法雖然通過偏轉幀圖像與正常幀圖像融合，使穿刺針顯示得到增強，但是很容易出現偽像的情況，導致圖像整體質量不佳。

發明內容

本發明的所要解決的技術問題在于提供一種圖像質量強，不易出現偽像的穿刺針顯影增強圖像優化方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：

一種穿刺針顯影增強圖像優化方法，包括如下步驟：

獲取正常幀圖像，通過超聲儀器獲取待測部位的在超聲下的正常幀像，并轉換成原始矩陣；

獲取偏轉幀圖像，通過超聲儀器獲取穿刺針刺入待測部位的一幀偏轉幀圖像；

獲取輸入數據，對偏轉幀圖像使用進行圖像強度歸一化處理，獲取一組結構統一的偏轉矩陣組成的輸入數據；

輸入數據處理，對輸入數據依據水平轉動180°的范圍每隔k度進行一次伽柏變換，10≥k≥1，獲取180/k組伽柏矩陣，每一組伽柏矩陣標識出穿刺針的可能區域，通過180/k組伽柏矩陣構建高斯特征模型，計算出對應的180/k組特征概率值，取概率值最大的伽柏矩陣，獲取穿刺針的位置與角度信息；

獲取閾值矩陣，對伽柏矩陣先進行數值歸一化處理，再進行取閾值處理，獲取閾值矩陣；

獲取增強圖像，將閾值矩陣與原始矩陣進行乘法運算獲取增強矩陣，將增強矩陣進行轉化獲取增強圖像；

穿刺針顯影，結合閾值矩陣、增強矩陣及穿刺針的位置與角度信息，構建張量擴散濾波模型，獲取穿刺針顯影矩陣，在增強圖像上補充穿刺針顯影矩陣，使穿刺針顯影。

具體的，還包括有如下步驟：

穿刺針追蹤，獲取連續的至少兩幀偏轉幀圖像通過處理分別獲取第n-1幀與第n幀穿刺針顯影矩陣，計算兩幀之間的相關性，依據該相關性與第n幀穿刺針顯影矩陣獲取第n+1幀穿刺針理論上的位置矩陣，追蹤穿刺針。

優選的，所述圖像強度歸一化處理所采用的方法為限制對比度直方圖均衡方法。

優選的，所述獲取增強圖像步驟中所采用的乘法運算方法為矩陣點乘。

具體的，所述輸入數據處理步驟中的所述特征概率值為伽柏矩陣中指定區域的包括但不限于灰階、角度、長度、面積分別構建高斯模型計算屬于針區域的概率值之和。

具體的，閾值t由實驗結果確定，1≥t≥0，當矩陣值＜t時，取值為0。

優選的，所述穿刺針顯影步驟中穿刺針顯影的方式為中間亮，邊緣呈過渡狀。