[发明专利]超声成像的空间平滑滤波方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号与图像处理领域，其应用于医疗器械行业的超声诊断仪器中，更具体的讲，本发明涉及一种超声成像的自适应空间平滑滤波方法及系统。

背景技术

超声成像因其无创性、实时性、易操作、成本低等诸多优势，已成为临床上应用中最为广泛的诊断技术之一。超声成像最主要的两种功能模式分别是黑白（B）模式和彩色（CF）模式，其中，CF模式通过计算由于多普勒效应引起的超声信号频移，并通过频移得到血流速度并用不同的颜色（红、蓝）和深浅表示，从而得到实时的彩色血流图像。

无论是上述黑白（B）模式还是彩色（CF）模式，为了保证图像的显示效果，一般都需要对图像信号进行空间平滑滤波后，再将图像信号发送到终端显示器上进行显示。空间平滑滤波通常是一种线性滤波器，其基本原理是对数字信号或数字图像中一点（通常为中心点）及其一个邻域中各点的数值以及对应的权重系数求加权平均，从而达到滤除图像噪声的目的。

现有技术中，通常以一点及其邻域各点构成的二维区域为空间平滑滤波器的模板算子，然后给定各点的权重系数，再通过求加权平均的方法进行滤波。此方式的平滑滤波未考虑二维图像信号在横向和轴向上的非对称性（比如点与点之间的横向距离和轴向距离不相等），致使其无法保持沿横向和轴向具有相同的平滑程度，如果某一方向上的平滑程度较高而另一方向上的平滑程度较低，则图像就会具有明显的“线条感”，进而导致超声图像的空间平滑滤波效果大打折扣。此外，在实际的超声成像应用中，医生会根据个体差异等因素，对成像深度及感兴趣区域（ROI框）的大小进行调节，这也会导致整个图像或感兴趣区域的横向和轴向上的点数、及点与点之间的距离发生变化，那么现有滤波方案中固定的滤波算子和滤波系数显然无法满足实际需要。

发明内容

本发明所需解决的技术问题在于提供一种超声成像的空间平滑滤波方法，对超声图像在横向、轴向上分别作滤波处理，以保证图像处理的效果。

相应地，本发明还提供一种超声成像的空间平滑滤波系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种超声成像的空间平滑滤波方法，包括如下步骤：

S1、根据图像的线密度，相应地设定横向平滑滤波器的横向阶数及横向中间系数；

S2、根据当前ROI框中心点的位置计算图像的纵横比，并根据所述横向阶数及纵横比计算轴向平滑滤波器的轴向阶数，及根据所述横向阶数、横向中间系数及轴向阶数计算轴向平滑滤波器的轴向中间系数；

S3、根据所述横向阶数及横向中间系数计算所述横向平滑滤波器的其余系数，根据所述轴向阶数及轴向中间系数计算所述轴向平滑滤波器的其余系数；

S4、分别运用横向平滑滤波器及轴向平滑滤波器对图像作横向滤波处理及轴向滤波处理。

在本方法优选的实施例中，所述轴向阶数的计算公式为：

Atap=2×round（0.5×（Ltap-1）/aspr）+1，其中，Atap表示轴向阶数，Ltap表示横向阶数，aspr表示图像纵横比，函数round（）表示对括号中的数进行“四舍五入”并取整。

在本方法更优选的实施例中，该方法还包括：预设横向阶数最大值Ltap_max、横向阶数最小值Ltap_min、轴向阶数最大值Atap_max、轴向阶数最小值Atap_min；若当前所设定的横向阶数Ltap>Ltap_max，则Ltap=Ltap_max；若当前所设定的横向阶数Ltap<Ltap_min，则Ltap=Ltap_min；若当前计算得出的轴向阶数Atap>Atap_max，则Atap=Atap_max；若当前计算得出的轴向阶数Atap<Atap_min，则Atap=Atap_min。

在本方法优选的实施例中，所述轴向中间系数的计算公式为：                                                ，其中，ACcoef表示轴向中间系数，LCcoef表示横向中间系数，Ltap表示横向阶数，Atap表示轴向阶数。