[發(fā)明專利]一種超聲成像的方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211078398.1
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115393339A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張馨予;焦陽;崔崤峣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 陳剛

本發(fā)明公開了一種超聲成像方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)，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(zhuǎn)換為表征頻率變化的波束域信號；采用預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)采樣矩陣滿足有限等距性質(zhì)；所述虛擬測量信號具有稀疏性；將所述虛擬測量信號恢復(fù)至滿陣元狀態(tài)，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(zhuǎn)換為用于生成超聲圖像的目標圖像矩陣。本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠在一定程度上提高超聲成像的圖像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲成像的方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

超聲成像是利用超聲聲束掃描人體，通過對反射信號的接收、處理，以獲得體內(nèi)器官的圖像。平面波成像提供了一種通過以非常高的幀率獲取平面信號的超快速超聲成像方法。平面波成像同時激勵換能器所有陣元，經(jīng)組織散射后，所有陣元也同時接收回波信號，通過這些回波信號就可以得到整個區(qū)域的超聲圖像。波束形成是平面波成像系統(tǒng)的重要組成部分，波束形成算法的性能影響著超聲成像的質(zhì)量。

現(xiàn)有技術(shù)中波束形成方法主要是延時疊加算法(Delay and Sum，DAS)。DAS算法對延遲處理后的回波信號應(yīng)用固定的權(quán)重，以減少信號旁瓣。然而，傳統(tǒng)窗函數(shù)的權(quán)重通常是一組根據(jù)深度預(yù)設(shè)的固定參數(shù)，并沒有充分考慮回波信號本身的特性。因此，旁瓣衰減到一定程度，主瓣寬度也會增加，從而導(dǎo)致超聲成像的質(zhì)量較差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施方式提供了一種超聲成像的方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)，以提高超聲成像的圖像質(zhì)量。

本發(fā)明一方面提供了一種超聲成像方法，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(zhuǎn)換為表征頻率變化的波束域信號；采用預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)采樣矩陣滿足有限等距性質(zhì)；所述虛擬測量信號具有稀疏性；將所述虛擬測量信號恢復(fù)至滿陣元狀態(tài)，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(zhuǎn)換為用于生成超聲圖像的目標圖像矩陣。

在一個實施方式中，將接收到的表征時間變化的超聲回波信號轉(zhuǎn)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。

在一個實施方式中，所述由超聲換能器陣元數(shù)目構(gòu)建的方向向量的變換矩陣包括：將-90°～90°區(qū)域范圍按照所述超聲換能器陣元數(shù)目的兩倍進行等分，得到陣元間距；根據(jù)所述陣元間距構(gòu)建超聲換能器陣元不同發(fā)射方向的方向向量；根據(jù)所述不同發(fā)射方向的方向向量生成變換矩陣。

在一個實施方式中，求解所述投影系數(shù)向量包括：構(gòu)造代價函數(shù)；其中，所述代價函數(shù)用于表示所述投影系數(shù)向量的稀疏程度；根據(jù)所述代價函數(shù)、所述測量矩陣、所述投影系數(shù)向量和所述虛擬測量信號構(gòu)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(shù)向量。

在一個實施方式中，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(jù)超聲換能器發(fā)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(zhuǎn)換為實際頻域信號。

在一個實施方式中，將所述實際頻域信號轉(zhuǎn)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。