[发明专利]一种空间复合成像中的帧相关处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声系统中的复合技术，具体涉及一种空间复合成像中的帧相关处理方法及系统。

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。复合(compounding)技术常被用于改善超声图像质量，包括空间复合、频率复合和时间复合。

空间复合技术中的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。

时间复合技术即帧相关技术，因其实现成本较低、且几乎不降低空间分辨率，而被所有超声成像系统所采用。不同时刻超声图像中的随机噪声不相关，因此通过不同时刻图像的平均可以有效提高图像信噪比；虽然静止目标产生的斑点噪声不是随机的，但是实际上人体内组织的运动和超声探头的运动都会改变斑点噪声，因此不同帧超声图像中的斑点噪声通常也具有较弱的相关性，从而利用多帧图像平均技术同样可以降低斑点噪声的影响，提高图像的对比分辨率。

由上所述，结合空间复合和帧相关的联合复合技术可以进一步的消除或降低斑点噪声、声影、超声失落、混响等对图像的影响，提高图像质量，然后这种单纯的复合实现方式也存在一定的问题。一般来说，现有技术中通常在空间复合成像模式下，进行普通B成像的帧相关，这样做会遇到两个问题：第一：帧相关的位置必须在空间复合之后进行，否则不同角度信息没有配准就被叠加到一起，导致图像信息紊乱；第二：如果在空间复合后进行帧相关，可能会导致图像的不同区域出现明显的边界。因为在空间复合下，复合后图像不同区域实际更新的帧率不同，如图1，三帧复合的情况下，由于偏转图像的原因复合图像有三个区域，其中左右是两帧复合的结果，中间是三帧复合的结果，如果对复合后的图像进行帧相关，则左中右三个区域都用了同样相关系数，那么中间区域的帧相关效果就会强于两边的区域，这样就会造成同一幅图像上不同区域的信噪比及时间分辨率不同，在更多帧数的空间复合时会在不同区域相邻处产生可见的边界。

可见现有技术中存在一定的缺陷，需要进一步地改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空间复合成像中的帧相关处理方法及系统，其通过在空间复合之前增加同角度帧相关处理，避免了单纯空间复合加帧相关所遇到的图像信息紊乱、以及图像出现明显边界的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种空间复合成像中的帧相关处理方法，其包括：

A、将具有相同偏转角度的组件图像进行帧相关处理；

B、利用所述帧相关处理后的组件图像进行空间复合处理，生成复合图像。

基于上述方法，本发明还提供了一种空间复合成像系统，包括空间复合成像控制器、空间复合图像处理器和B信号预处理器，还包括：同角度帧相关处理器，用于接收所述B信号预处理器输出的组件图像，并将具有相同偏转角度的组件图像进行帧相关处理，以及将帧相关处理后的结果输入至所述空间复合图像处理器中；帧相关系数计算器，用于根据空间复合成像控制器的相关参数计算帧相关处理时的帧相关系数，并将结果输入至所述同角度帧相关处理器。