[發明專利]一種超聲成像的方法、裝置、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202211078398.1
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115393339A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 張馨予;焦陽;崔崤峣
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;A61B8/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 陳剛

1.一種超聲成像方法，其特征在于，所述方法包括：

將接收到的表征時間變化的超聲回波信號轉換為表征頻率變化的波束域信號；

采用預設采樣矩陣對所述波束域信號進行壓縮處理，得到虛擬測量信號；其中，所述預設采樣矩陣滿足有限等距性質；所述虛擬測量信號具有稀疏性；

將所述虛擬測量信號恢復至滿陣元狀態，得到虛擬頻域信號；

對所述虛擬頻域信號進行偏移處理，得到實際頻域信號；

將所述實際頻域信號轉換為用于生成超聲圖像的目標圖像矩陣。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將接收到的表征時間變化的超聲回波信號轉換為表征頻率變化的波束域信號包括：

將所述超聲回波信號進行二維快速傅里葉變化得到波束域信號。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述虛擬測量信號恢復至滿陣元狀態，得到虛擬頻域信號包括：

構建測量矩陣；其中，所述虛擬測量信號表示為所述測量矩陣和投影系數向量的乘積；所述投影系數向量用于表示所述超聲回波信號在由超聲換能器陣元數目構建的方向向量的變換矩陣上的投影；

求解所述投影系數向量；

將所述變換矩陣和所述投影系數向量進行乘積運算得到所述虛擬頻域信號。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述由超聲換能器陣元數目構建的方向向量的變換矩陣包括：

將-90°～90°區域范圍按照所述超聲換能器陣元數目的兩倍進行等分，得到陣元間距；

根據所述陣元間距構建超聲換能器陣元不同發射方向的方向向量；

根據所述不同發射方向的方向向量生成變換矩陣。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，求解所述投影系數向量包括：

構造代價函數；其中，所述代價函數用于表示所述投影系數向量的稀疏程度；

根據所述代價函數、所述測量矩陣、所述投影系數向量和所述虛擬測量信號構造拉格朗日算子；

通過對所述拉格朗日算子進行最小化運算，求解所述投影系數向量。

6.根據權利要求1所述的方法，對所述虛擬頻域信號進行偏移處理，得到實際頻域信號包括：

根據超聲換能器發射的平面波與所述超聲換能器之間的夾角計算實際聲速和實際坐標；

基于所述實際聲速和所述實際坐標將所述虛擬頻域信號轉換為實際頻域信號。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述實際頻域信號轉換為用于生成超聲圖像的目標圖像矩陣包括：

對所述實際頻域信號進行二維傅里葉反變化得到用于生成超聲圖像的目標圖像矩陣。

8.一種超聲成像裝置，其特征在于，所述超聲成像裝置包括：

信號轉換單元，用于將接收到的表征時間變化的超聲回波信號轉換為表征頻率變化的波束域信號；

信號壓縮單元，用于采用預設采樣矩陣對所述波束域信號進行壓縮處理，得到虛擬測量信號；其中，所述預設采樣矩陣滿足有限等距性質；所述虛擬測量信號具有稀疏性；

信號恢復單元，用于將所述虛擬測量信號恢復至滿陣元狀態，得到虛擬頻域信號；

信號偏移單元，用于對所述虛擬頻域信號進行偏移處理，得到實際頻域信號；

信號逆轉換單元，用于將所述實際頻域信號轉換為用于生成超聲圖像的目標圖像矩陣。

9.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，實現如權利要求1至7中任一所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質用于存儲計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求1至7中任一所述的方法。