[发明专利]一种基于超声序列相似度的时间复合方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于超声序列相似度的时间复合装置，包括：信号预处理单元，用于将二维信号进行低通滤波和边缘增强处理；信号分割单元，用于将处理后的二维信号分割成数个大小相同的矩形邻域；分类单元，用于将所述分割后的数个二维信号邻域划分为边缘组织类、均匀组织类、噪声类；第一计算单元，用于计算当前帧的二维信号邻域与前一帧所对应的二维信号邻域之间的相似度；第二计算单元，用于根据所述得到的相似度计算时间复合系数；时间复合单元，用于将当前帧的二维信号邻域与前一或多帧对应的二维信号邻域通过得到的时间复合系数进行时间复合。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，尤其涉及一种基于超声序列相似度的时间复合方法及装置。

背景技术

医学超声图像经常会由于其硬件系统的电子噪声和组织回波相干导致的散斑噪声而使图像质量(比如分辨率和信噪比)降低，导致临床诊断变得困难。抑制电子噪声和散斑噪声的算法可分为自适应滤波和复合成像技术。复合成像技术是将具有一定相关性的连续或非连续帧图像进行加权叠加，得以降低噪声，提高图像质量，包括空间复合、频率复合和时间复合。时间复合通过帧相关技术实现，是选取图像时间周期序列中的某一时间点的连续帧，然后逐个像素应用FIR(Finite Impulse Response)或IIR(Infinite ImpulseResponse)数字滤波器滤波，以减少电子噪声和散斑噪声。假设图像是绝对静止的，由于不同帧之间的电子噪声不相关，此技术可以有效的降低电子噪声并且保持本身的声学图像；当人体组织和超声探头轻微运动时会使散斑噪声相关性也较弱，此技术可以降低散斑噪声并且保持组织结构。所以组织结构相关性较强的帧之间的加权叠加可以提高图像信噪比。时间复合技术计算复杂度较小，已经广泛应用于实时超声成像系统。

目前现有的时间复合帧相关技术的基本模型用公式表示为：

I′_k＝αI_k-1′+(1-α)I_k；

其中，α为帧相关系数，0≤α≤1，I′_k和I_k分别表示第k帧帧相关处理前后的超声图像像素值。在第k帧和第k-1帧图像通过系数加权时，需要对于每个像素逐点计算，计算量大。

目前现有的帧相关技术的局限性在于大幅度的组织运动或者手持探头运动过快而导致的组织结构模糊不清，通过时间复合帧相关处理后会表现出图像拖尾现象，出现图像失真，而用户为了避免这种失真，通常选择较低帧相关的等级，也就不能充分利用帧相关对于提高图像信噪比的优势，从而降低了帧相关技术在临床诊断中的价值。

如公开号为CN103584882A的专利公开了一种空间复合成像方法、装置及超声成像系统，其中，所述方法包括步骤：根据预置参数生成复合系数Coefx；对当前偏转图像进行重采样，将当前偏转图像转换成0角度的坐标系下的图像Ax(t)；读取上次空间复合成像的结果图像C(t-1)；利用复合系数Coefx分别对上次空间复合成像的结果图像C(t-1)和对当前偏转图像进行重采样得到的0角度的坐标空间图像Ax(t)分别进行相乘的加权计算，得到加权复合图像Coefx*C(t-1)和加权角度图像(1-Coefx)*Ax(t)，且对加权复合图像和加权角度图像进行求和得到本次空间复合成像的结果图像C(t)。本发明使用帧相关方法实现多角度的空间复合，将空间复合和时间复合相结合，有效地抑制不同角度图像造成的边界、减少了角度偏转而导致的图像劣化。其虽然可以解决对于不同角度图像的劣化，但是其仍然存在不能充分利用帧相关对于提高图像信噪比的优势，从而降低了帧相关技术在临床诊断中的价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于超声序列相似度的时间复合方法及装置，用于在组织或探头运动快慢不同的情况下自适应的调节超声序列复合的程度；在组织或者探头剧烈运动的区域复合程度较低，能够减弱组织结构边界模糊和拖尾现象；在运动缓慢的区域，可以采用较高的复合程度，能够有效的降低电子噪声和散斑噪声。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：