[发明专利]一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质

说明书

本发明属于超声成像技术领域，提供了一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质。本发明的方法包括：根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数，获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时；超声换能器封装在导管内，由超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦；基于导管聚焦延时和成像部位聚焦延时，分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值，生成合成波束信号以及超声成像的延时值；延时值由导管的延时量化值和成像部位的延时量化值确定。本发明在充分考虑导管聚焦延时在超声成像中的影响后，可降低延时叠加的误差，完善了波束合成的整个步骤，提高了超声图像的质量和对比度。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，具体涉及一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

传统的超声系统成像技术主要是延时叠加算法(Delay And Sum, DAS)，延时叠加波束形成是超声成像中最传统、最简单也是应用最广泛的成像方法，它包括发射聚焦和接收聚焦两种方式。由于成像过程实际就是对成像区域逐点聚焦，所以一帧完整的图像需要进行至少上万次的聚焦才能完成。其主要原理是将阵元通道所接收到的反射回波经过延时处理然后再相加起来获得最终输出。而导管成像是超声成像的一种方法，适用于心腔及外周血管介入手术等术式中，基于导管可实现聚焦精度的调节，使波束更容易聚焦在所需聚焦的成像部位上。但现有的超声成像方法都忽略了导管在延时叠加过程中带来的影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质，以解决现有技术在超声成像直接基于超声换能器和成像部位进行成像，忽略了导管带来的延时影响的问题。

第一方面，本发明提供的一种超声成像波束合成方法，包括：

根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数，获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时；所述超声换能器封装在导管内，由所述超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦；

基于所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时，分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值，生成合成波束信号以及超声成像的延时值；所述延时值由所述导管的延时量化值和所述成像部位的延时量化值确定。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种超声成像波束合成方法，在充分考虑导管聚焦延时在超声成像中的影响后，可降低延时叠加的误差，完善了波束合成的整个步骤，进一步提高了超声图像的质量和图像的分辨率，增加了图像的对比度。

可选地，所述导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度、导管厚度d和声波传播到导管的折射角确定的；所述导管聚焦延时根据如下公式获取：

。

可选地，所述导管的延时量化值基于所述导管聚焦延时和波束合成的采样率确定，所述导管的延时量化值，其中，为波束合成的采样率。

可选地，所述成像部位的聚焦延时是根据成像部位的声波传播速度、导管厚度d、成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定；所述成像部位的聚焦延时根据如下公式确定：

，

其中，t为声波传播时间，为成像点的坐标，为焦点的坐标，F为聚焦的距离。

可选地，所述成像部位的延时量化值基于所述成像部位的聚焦延时和波束合成的采样率确定；所述成像部位的延时量化值，其中，为波束合成的采样率。

可选地，所述合成波束信号由如下公式确定，

，

其中，为接收信号幅度，为发射信号幅度，s为每个阵列的信号，为接收延时，为发射延时，为焦点距离，c为声速，M为接收阵列数，N为发射阵列数；

接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定。