[发明专利]一种基于超声CT的合成孔径成像方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于超声CT的合成孔径成像方法及系统，所述方法包括如下步骤：S1、利用超声CT环阵探头采集超声反射接收的数据，获取原始回波数据；S2、对所述原始回波数据进行合成孔径聚焦，获取各成像点的值；S3、旋转超声CT的环阵探头，重复步骤S1‑S2，得到多组成像点的值；其中每次旋转的角度小于相邻两个阵元到环阵探头圆心之间的夹角；S4、对所有成像点的值进行加权平均，再依次进行包络检测、对数压缩和灰度映射处理，得到最终的高分辨率图像。本发明还提供了实现上述方法的系统。本发明通过UCT多次旋转采集原始数据，并进行加权叠加等方式进行处理，可有效减少噪声的影响，提高图像分辨率。

技术领域

本发明涉及高分辨率超声成像技术领域，具体涉及一种基于超声CT的合成孔径成像方法及系统。

背景技术

超声CT是指在不损伤研究物体内部结构的基础上，通过超声设备测量物体在超声波的照射下投影数据，利用这些数据可以重建出二维或者三维的超声图像。超声检测具有指向性好、价格低廉、对人体无害、设备便于携带等优点，因此，用超声波作为发射源的检测技术取代射线来照射对象，已逐渐成为超声应用领域的研究者们追求的新目标之一。

超声成像的主要缺点是超声图像的分辨率低、对比度差。超声CT系统采用环阵探头，与线阵探头相比，它能够提供360度回波数据，对这些数据进行处理，可以进一步提高图像的分辨率，改善成像质量，有助于医生临床上对疾病的诊断和治疗。超声CT成像有两种方式，反射式成像和透射式成像，根据不同的成像方式选择对应的回波数据进行重建。

目前国内尚无掌握超声CT环形探头微旋转采集数据的合成孔径成像方法的超声企业和研究单位。主要原因是该技术的几个难点在国内尚未被攻克：环阵探头的阵元数大，制作和加工工艺复杂；通道数多，数据量大；选择合适的重建算法实现高分辨率图像困难。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种基于超声CT的合成孔径成像方法及系统，通过UCT多次旋转采集原始数据，并进行加权叠加等方式进行处理，可有效减少噪声的影响，提高图像分辨率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种基于超声CT的合成孔径成像方法，所述方法包括如下步骤：

S1、利用超声CT环阵探头采集超声反射接收的数据，获取原始回波数据；

S2、对所述原始回波数据进行合成孔径聚焦，获取各成像点的值；

S3、旋转超声CT的环阵探头，重复步骤S1-S2，得到多组成像点的值；其中每次旋转的角度小于相邻两个阵元到环阵探头圆心之间的夹角；

S4、对所有成像点的值进行加权平均，再依次进行包络检测、对数压缩和灰度映射处理，得到最终的高分辨率图像。

作为进一步优选地，所述步骤S1中，对所述超声反射接收的数据进行预处理以提高图像重建的速度，所述预处理的方式为：截掉远离发射阵元的数据，保留发射阵元左右各45度接收阵元的回波数据，获取所述原始回波数据。

相应地，本发明还提供了一种基于超声CT的合成孔径成像系统，所述系统包括：

第一模块，用于利用超声CT环阵探头采集超声反射接收的数据，获取原始回波数据；

第二模块，用于对所述原始回波数据进行合成孔径聚焦，获取各成像点的值；

第三模块，用于旋转超声CT的环阵探头，得到多组成像点的值；其中每次旋转的角度小于相邻两个阵元到环阵探头圆心之间的夹角；

第四模块，用于对所有成像点的值进行加权平均，再依次进行包络检测、对数压缩和灰度映射处理，得到最终的高分辨率图像。