[發明專利]用于改善超聲波影像質量的方法及其探測系統

在審

• 申請號: 202010118594.1
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN113311440A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 黃思華;黃建國
• 申請（專利權）人: 蘇州佳世達電通有限公司;佳世達科技股份有限公司
• 主分類號: G01S15/96
• 分類號: G01S15/96;G01S15/89;G01S7/539
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種用于改善超聲波影像質量的方法及其探測系統，其針對超音波探測系統所取得的超音波取樣影像，首先過濾其中的小噪聲，接著依據第一閥值來對過濾后的超音波取樣影像進行二值化處理以產生二值化影像，再依據第二閥值和該超音波取樣影像的像素值來對該二值化影像進行擴大前景處理以產生輸出影像。其中，第二閥值小于第一閥值，二值化影像保留超音波取樣影像具高回聲特性的前景影像主體，而輸出影像不但保留超音波取樣影像中的前景影像主體并且保留其前景影像邊緣。最后，依據該輸出影像的前景及背景信息對該超音波取樣影像進行后處理以產生改善后超音波取樣影像。

技術領域

本發明涉及超聲波探測領域，尤其涉及一種用于改善超聲波影像質量的方法及其探測系統。

背景技術

在物理定義下，頻率高于人耳可聽見范圍的音波稱為超聲波(ultrasound)。超聲波在軍事、醫療、休閑和工業的應用范圍相當廣泛，例如超聲波診斷儀、超聲波顯微鏡、超聲波測距，以及超聲波探測等。

魚群探測儀是一種用來識別和探測水中魚群的超聲波探測系統，可讓使用者準確判斷魚群數量和棲息深度。魚群探測儀的工作原理是經由超聲波傳感器向水底發出連續的錐狀聲波訊號，當此聲波觸及水底、物體、或魚群等水下物件時，因反射而產生的回波傳回傳感器，傳感器再將此訊號經過處理運算后，即可在魚群探測儀的顯示屏上顯示出水面下的回波狀態。

在魚群探測儀的應用中，可能會因水質混濁、氣泡、波浪或其它環境噪聲等因素而使得超聲波取樣影像質量不佳。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于改善超聲波影像質量的方法及其探測系統，其能夠改善超聲波影像質量。

為達到上述目的，本發明提供了一種用于改善超聲波影像質量的方法，該方法包含：接收超聲波取樣影像；對該超聲波取樣影像進行降噪處理以產生降噪后的超聲波取樣影像；依據第一閥值來對該降噪后的超聲波取樣影像進行二值化處理以產生二值化影像，其中該二值化影像包含至少一個灰階值為前景值的像素或至少一個灰階值為背景值的像素，且該前景值和該背景值分別為兩個相異的灰階值；依據第二閥值和該超聲波取樣影像來對該二值化影像進行擴大前景處理以產生輸出影像，其中該第二閥值小于該第一閥值，且該擴大前景處理包含：針對該超聲波取樣影像中位于第一位置的第一像素、該二值化影像中位于該第一位置的第二像素，以及該輸出影像中位于該第一位置的第三像素，判斷該第一像素的灰階值是否大于該第二閥值，判斷該第二像素的灰階值是否為該前景值，且判斷該二值化影像中該第二像素的鄰近區域內是否出現灰階值為該前景值的像素；以及當判定該第一像素的灰階值大于該第二閥值且該二值化影像中該鄰近區域內出現灰階值為該前景值的該像素時，將該輸出影像中該第三像素的灰階值設為該前景值；且依據該輸出影像的前景及背景信息對該超聲波取樣影像進行后處理以產生改善后超聲波取樣影像，

較佳的，所述方法還包含：當判定該鄰近區域內并未出現灰階值為該前景值的該像素時，將該第三像素的灰階值設為該背景值。

較佳的，所述方法還包含：當判定該第一像素的灰階值不大于該第二閥值且該第二像素的灰階值不為該前景值時，將該第三像素的灰階值設為該背景值。

較佳的，所述方法還包含：當判定該第二像素的灰階值為該前景值時，將該第三像素的灰階值設為該前景值。

較佳的，該二值化處理包含：當該降噪后的超聲波取樣影像中位于第二位置的第四像素的灰階值大于該第一閥值時，將該二值化影像中位于該第二位置的第五像素的灰階值設為該前景值；以及當該降噪后的超聲波取樣影像中位于第三位置的第六像素的灰階值不大于該第一閥值時，將該二值化影像中位于該第三位置的第七像素的灰階值設為該背景值。

較佳的，所述方法還包含：將該改善后超聲波取樣影像掃描轉換成以格狀像素的方式呈現的超聲波亮度影像。