[发明专利]一种实时空间复合成像方法和系统、及其超声成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声成像系统中的空间复合技术，具体涉及一种实时空间 复合成像方法和系统、及其超声成像系统。

背景技术

在B型超声成像中，图像的质量受到斑点噪声、声影、超声失落、混 响等影响，这些因素的产生机理各不相同，如斑点噪声(Speckle Noise)由 成像物中散射子的分布以及它们到探头的距离等因数综合决定，使图像上 出现明暗交替的斑纹；超声失落由于反射角较大而使回波未能被探头接收， 在图像上表现为组织界面的不连续；强回声后面出现暗区即声影，使其中 的细节不能被看清；垂直入射的超声波在探头和声学界面之间形成多次反 射产生伪像(混响)等。多角度空间复合技术通过扫描线的多角度偏转， 从不同方向对目标区域进行回波成像，获得不同偏转角度的组件图像 (Component Image)，这些组件图像按照一定的方法进行空间复合得到包 含多角度信息的复合图像。由于不同角度的入射引起的斑点噪声具有较弱 的相关性，而目标信号则具有较强的相关性，因此多个组件图像复合计算 后目标信号被增强，而斑点噪声则相对减弱，从而提高图像中目标的对比 度。由于不同偏转角度产生的声影和超声失落区域不重叠，通过多角度组 件图像复合可以有效降低声影和超声失落的影响。而混响通常产生在与声 束垂直的强反射界面的情况下，通过偏转声束，使得声束与该反射界面不 垂直，从而避免了混响的产生，因此通过多角度组件图像复合就可以有效 的降低混响的影响。由此可见，通过多角度空间复合可以减弱甚至消除这 些图像缺陷，提高B型超声图像的质量。

为了使采样到的超声图像实现更好的显示，通常采用对所有偏转角度 的组件图像进行复合计算的方式。在早期的空间复合成像中，完成一个整 周期的多角度成像后，对所有偏转角度的组件图像进行复合计算输出一个 空间复合图像，从而大大降低了显示图像的帧率。但是，在复合多角度成 像的时候需要进行扫描偏转，为了使得同一成像目标在多个偏转角度的组 件图像中具有相同的坐标，该坐标通常定义为显示器的显示坐标，扫描线 偏转的角度受到了显示器显示坐标的限制，通常在这些偏转角度下无法获 得最优的组件图像；而且为了使得不同偏转角度的组件图像相匹配，不同 偏转角度信号的降采样率也都不相同，从而提高了电路实现的复杂度。可 见，通常采用的这种空间复合成像方式不损失显示帧率，每获得一个偏转 角度的组件图像就进行一次复合计算，从而输出一个空间复合图像；而且 可以根据探头的特性、扫描深度等要求选择最优的扫描线偏转角度，而不 必依赖于显示器的显示坐标，从而获得最优的多角度图像；另外不同偏转 角度的组件图像采用统一的降采样率，利用数字信号处理的方法实现目标 在不同组件图像中的匹配。

其实，为了提高图像质量，现有技术要提高图像成像帧率，但是并不 是所有情况下的显示帧率都与成像帧率相同，比如，实际应用中显示帧率 可能低于成像帧率，也就是说实际的实时性要求降低，这时如果还采用逐 一组件图像进行复合计算的方式的话，效率低、计算复杂，而且没有实际 意义。于是就需要对现有的方式进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种实时空间复合成像方法和系统、及其超 声成像系统，其在实际显示帧率低于成像帧率的情况下，进行有规律的选 择用以实现空间复合的组件图像，从而符合成像系统的显示需要，减少计 算的复杂度、节省资源，提高空间复合的效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种实时空间复合成像方法，所述方法包括以下步骤：

A，依次缓存预设帧数的图像，形成成像帧序列；

B，根据当前显示帧率从所述成像帧序列中选择用于进行空间复合的组 件图像；

C，利用被选的组件图像进行空间复合处理，使复合帧率小于实际成像 帧率。

本发明还提供了一种实时空间复合成像系统，所述系统包括：用于控 制系统进行周期性多角度扫描的多角度扫描控制单元，用于存储成像帧序 列的缓存空间，用于对所述成像帧序列中的图像进行空间复合处理的复合 处理单元，所述系统还包括：一组件图像选择单元，用于根据当前显示帧 率从所述成像帧序列中选择用于进行空间复合的组件图像，并将被选出的 组件图像送入至所述复合处理单元。