[发明专利]空间复合成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声系统中的复合成像技术，尤其是涉及一种超声系统中通过多角度扫描数据融合实现空间复合成像的方法及相应的空间复合成像系统。

背景技术

空间复合成像是一种沿不同角度对扫描对象进行扫描，然后将这些不同角度的图像对应的象素点进行叠加形成一幅图像的成像方法。例如美国专利US6,126,599、US6,423,004B1、以及US6,464,638，都在超声成像数据处理中采用了空间复合技术来提高超声图像的成像质量。另外，美国专利US6,733,458在超声引导应用中使用B模式(B-Steer)技术，将换能器发射的声束倾斜一定角度，采用空间复合得到了介入性医疗设备（例如吸入式活检针等）的更好的视觉表征。

因此，空间复合能够抑制斑点噪声、杂波以及其他超声伪像对图像质量的影响，增强组织间的分辨能力，可明显地提高超声图像中低对比度组织及微小病变的清晰度，清晰地显示组织间的边界。

然而，空间复合虽然在一定程度上减少了噪声斑点、优化了成像质量，但是其仍然存在着一些不足之处。由于多帧图像扫描区域的不同，复合后的图像的不同区域的重叠帧数不同，因而不同区域的图像效果会有所差异。

如图1所示，以三帧图像复合为例进行说明。三帧不同角度扫描的图像复合得到一帧图像，复合后的图像有四个区域，区域A包含三帧图像信息，B区域和区域D包含两帧图像信息，区域C只有0角度帧图像的信息。这会导致不同区域电子噪声的水平不同，有的区域噪声大，有的区域噪声相对小一些。另外，受探头指向性的影响，不同方向扫描获得的图像在质量上会有所差异，扫描角度增大，图像的信噪比会下降，甚至会产生一些伪像。

为解决复合图像的不同区域信噪比不一致导致图像显示效果不佳的问题，中国专利申请 CN200810068313公开了一种用于超声成像的空间复合方法与装置、以及包含该装置的超声成像系统。其中所述方法包括复合步骤，用于对扫描变换后的多角度图像进行加权复合；以及旋转拉伸步骤，用于在图像均值灰阶映射不变的情况下，通过旋转和拉伸变换将加权复合后的图像的灰阶分布调整为与复合前的灰阶分布基本一致。其中，对加权复合后的图像乘以旋转拉伸参数，实现对加权复合后的图像的旋转拉伸。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提出一种超声系统的通过多角度扫描数据融合实现空间复合成像的方法及相应的空间复合成像系统。

本发明采用如下技术方案实现：一种空间复合成像方法，其包括步骤：

A、控制偏转成像，在每个扫描周期中增加0偏转角度的扫描次数，获得一系列的扫描图像A_x(t)；

B、将扫描图像A_x(t)与上个扫描周期的复合图像C(t-1)、上个扫描周期中相同偏转角度对应的扫描图像A_x(t-1)按权重进行数据融合处理，得到当前扫描周期对应的复合图像C(t)。

其中，所述步骤B具体包括步骤：

对扫描图像A_x(t)进行重采样，求出扫描图像A_x(t)对应在复合图像C(t)中每个像素点D的值；

从上个扫描周期的复合图像C(t-1)中减掉在上个扫描周期中扫描图像A_x(t-1)的重采样图像，获得ΔC(t)，即                                                ；

获得当前扫描周期的扫描图像A_x(t)后，与ΔC(t)进行加权计算，得到当前扫描周期对应的复合结果C(t)，即，其中，α为权重值，且0<α≤1； 

将当前扫描周期的复合图像C(t)和当前扫描周期的扫描图像A_x(t)的重采样结果保存在图像存储器中。

其中，α=1/N，其中N为一个扫描周期中扫描图像A_x(t)的总帧数。

另外，本发明还公开一种空间复合成像方法，其包括步骤：

A、预先计算出各个偏转角度的帧相关系数矩阵，其中，每个偏转角度对应的帧相关系数矩阵在扫描图像A_x(t)的不同区域具有不同的帧相关系数Coef_x；

B、将上个扫描周期的复合图像C(t-1)与当前扫描周期的扫描图像Ax(t)按帧相关系数Coef_x进行帧相关计算，得到融合后的复合图像C(t)，即。

其中，所述步骤A具体包括：