[发明专利]多焦点超声图像拼接方法及其系统

说明书

本发明提供了一种多焦点超声图像拼接方法，所述拼接方法包括以下步骤：S1、在超声发射阶段配置有n个发射焦点，每个发射焦点对应配置有不同的发射波形；S2、每个发射焦点形成有对应的反馈信号，在声波接收阶段，配置频率不同的解调信号对每个反馈信号进行解调，进而获得n幅焦点图像；S3、将n幅所述焦点图像进行块匹配，以使每一幅焦点图像与对应的每个发射焦点相匹配以获得n幅匹配图像；S4、每个发射焦点对应的匹配图像均包括过渡带，对每个过渡带进行拼接处理以获得最终的多焦点超声图像。本发明提出的多焦点超声图像拼接方法得到的多焦点超声图像，提高了图像的分辨率和图像的均匀性，同时也使多焦点超声图像的拼接过渡带更加均匀真实。

技术领域

本发明属于超声图像处理领域，特别涉及一种多焦点超声图像拼接方法及其系统。

背景技术

超声检查是一种医疗诊断技术，目前，使用超声诊断仪进行人体组织扫查成像时，认为人体组织是均匀一致的，因此，超声波在人体中的传播速度一般被设为固定值(1540m/s)，超声成像系统根据此固定速度来计算发射波束和接收波束的延迟和聚焦，并最终进行成像。然而，人体组织从深度方向一般包括皮肤、脂肪、肌肉、腺体等，而超声波在上述组织中的传播速度不尽相同，如此便会导致预设的固定波速与超声波在人体组织中的实际速度不一致，进一步导致超声成像的失真、甚至增加超声图像的伪像或杂波噪声，从而降低超声图像的分辨率和可诊断性。

为了提高超声图像的局部分辨能力，现有技术中采用了多焦点发射方式，配置每个发射焦点以对应的最佳超声声速，从而获取该焦点的初级图像，然后对其进行拼接得到最终图像；然而，使用该方法得出的超声图像存在拼接缝的问题。

为了解决该问题，出现了进一步的改进方法，同样使用多焦点发射的方式，通过每个焦点图像的模糊隶属度，然后将多个焦点加权组合得到最终的图像，克服了多幅图像存在缝隙的问题，提高了图像质量，但其使用的是图像模糊隶属度这个单一的函数，且属于图像的后处理，增加了设计复杂度的同时也缺少足够的处理方法。

发明内容

为了解决上述问题之一，本发明提出了一种多焦点超声图像拼接方法，所述拼接方法包括以下步骤：

S1、在超声发射阶段配置有n个发射焦点，每个所述发射焦点对应配置有不同的发射波形；

S2、每个所述发射焦点形成有对应的反馈信号，在声波接收阶段，配置频率不同的解调信号对每个所述反馈信号进行解调，进而获得n幅焦点图像；

S3、将n幅所述焦点图像进行块匹配，以使每幅所述焦点图像与对应的发射焦点相匹配以获得n幅匹配图像；

S4、每个所述发射焦点对应的匹配图像均包括过渡带，对每个所述过渡带进行拼接处理以最终获得多焦点超声图像；

所述S4步骤中“对每个所述过渡带进行拼接处理”具体包括：

计算每个所述过渡带的拼接权重，将每个所述过渡带的拼接权重进行加权组合，进而将n幅所述匹配图像拼接得到最终的多焦点超声图像；

拼接权重的计算方法为：α＝k₁+k₂，k₁表示所述过渡带对应的所述发射焦点的发射波的声场先验知识的拼接系数，k₂表示所述发射焦点的图像拼接系数，每个发射焦点的图像拼接系数k₂为通过超熵和模糊集的方法对匹配图像的信息进行处理和提取而得到；

其中，a表示发射焦点发射波的强度系数，λ表示波长，z表示Z方向上的深度，D表示X方向上的孔径大小；

加权组合的计算方法为：

I＝α₁ρ₁+α₂ρ₂+…+α_nρ_n