[发明专利]超声波成像处理方法、装置、存储介质及成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声波成像领域，特别地，涉及一种超声波成像处理方法、装置、存储介质及成像系统。

背景技术

基于超声波的超分辨率成像系统利用时间反转多信号分类法处理包含缺陷信息的散射信号，克服超声波在介质中传播时的衍射限制，由其得到的超声图像具有分辨率高、质量好的优势，因此，在医学成像和工业无损检测领域得到研究和应用。超声波在介质中传播时，遇到缺陷发生散射，产生的散射信号携带了与缺陷特征相关的信息，通过处理散射信号，可以再现缺陷特征，实现对缺陷的成像，因此，从超声回波信号中提取包含缺陷特征信息的散射信号是实现超声成像的基础。但是，在工业无损检测领域，超声回波信号中的散射信号受到背景噪声的干扰，尤其在较强背景噪声的情况下，散射信号会被淹没而无法提取。

现有的方法是将成像区域划分为多个子区域，对于每个子区域，从超声回波信号中提取对应的时域信号，利用时间反转多信号分类法处理时域信号，完成子区域的成像，将不同子区域的图像叠加，形成最终的超声图像，但是，该方法计算过程复杂，成像时间长。

发明内容

本发明提供了一种超声波成像处理方法、装置、存储介质及成像系统，以解决现有的区域图像叠加成像方法计算过程复杂、成像时间长的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种超声波成像处理方法，其包括：

获取原始超声阵列数据；

利用底面反射回波法计算超声纵波传播速度；

利用波束形成技术处理原始超声阵列数据，得到原始超声图像；

根据原始超声图像计算用于界定缺陷位置的动态窗函数；

对原始超声阵列数据施加动态窗函数，获取预处理后的超声阵列数据，预处理后的超声阵列数据用于超分辨率成像。

进一步地，利用底面反射回波法计算超声纵波传播速度采用的计算公式如下：

其中，c_ij为超声纵波传播速度，x_i为发射阵元对应的位置坐标，x_j为接收阵元对应的位置坐标，d为试块高度，t_ij为超声回波传播时间。

进一步地，波束形成技术处理原始超声阵列数据，得到原始超声图像步骤中，确定成像区域中任意像素点的强度计算公式如下：

I(x,z)＝|∑s_ij(2z/c_ij)|，|x_ij-x|≤D/2

其中，(x,z)为像素点位置坐标，I(x,z)为像素点强度，s_ij为原始超声阵列数据，c_ij为超声纵波传播速度，D为设定的孔径宽度。

进一步地，根据原始超声图像计算用于界定缺陷位置的动态窗函数包括：

根据原始超声图像，评估缺陷出现的位置范围；

在成像区域中划定方形框，方形框包含缺陷出现的位置范围；

根据超声纵波传播至方形框的距离和传播速度，计算方形框对应的时间区间；

根据时间区间定义动态窗函数。

进一步地，本发明超声波成像处理方法还包括：

利用超分辨率成像方法对预处理后的超声阵列数据进行处理得到质量增强后的超声图像。

根据本发明的另一方面，还提供一种超声波成像处理装置，本发明处理装置包括：

获取单元，用于获取原始超声阵列数据；

第一计算单元，用于利用底面反射回波法计算超声纵波传播速度；

波束成像单元，用于利用波束形成技术处理原始超声阵列数据，得到原始超声图像；

第二计算单元，用于根据原始超声图像计算用于界定缺陷位置的动态窗函数；

预处理单元，用于对原始超声阵列数据施加动态窗函数，获取预处理后的超声阵列数据；预处理后的超声阵列数据用于超分辨率成像。

进一步地，第二计算单元包括：

评估模块，用于根据原始超声图像，评估缺陷出现的位置范围；

区域设定模块，用于在成像区域中划定方形框，方形框包含缺陷出现的位置范围；

时间区间界定模块，用于根据超声纵波传播至方形框的距离和传播速度，计算方形框对应的时间区间；

动态窗函数构建模块，用于根据时间区间定义动态窗函数。

进一步地，本发明处理装置还包括：成像单元，用于利用超分辨率成像方法对预处理后的超声阵列数据进行处理得到质量增强后的超声图像。