[发明专利]一种基于超声回波RF数据的超声成像处理方法及处理系统

说明书

技术领域

本发明属于超声成像技术领域，尤其是种基于超声回波RF数据的超声成像处理方法及处理系统。

背景技术

超声成像是一种便捷和高效无损检测技术。超声波在被检测物体内部传播时，由于不同的材料、组织或结构间的声特性阻抗差异，造成超声波沿其传播路径上的反射、折射、散射等现象。利用超声回波信号中携带的声特性阻抗差异信息成像，通过对回波信号的检测和处理最总得到所扫测物体的超声图像。

常规的基于RF数据的超声成像处理通常需要经过如下过程：超声信号经由探头的换能器阵元将电信号转化为声信号发射到检测物体；然后通过探头的换能器阵元将超声回波的声信号再转换为电信号，通过模拟电路对该信号进行前端滤波放大，再由AD转换为数字信号；进一步对各个阵元通道的数据经行波束形成得到射频信号，即RF信号，之后在经过正交解调得到I/Q两路正交信号送到后面的成像处理模块。

常规基于RF数据的超声成像中的主流成像方式通过对各个通道适当的延时叠加来达到聚焦以及获取RF数据的目的，但是这种波束形成的方法独立于回波数据，没有考虑回波数据的数据特点。主瓣宽度过宽与旁瓣没有得到良好的抑制造成成像系统的分别率和对比度不足；同时基于傅立叶变换采用带通滤波来去除噪声信号，导致噪声去不净和有用信号被删除等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超声回波RF数据的超声成像处理方法及处理系统。

为了实现上述发明目的之一，本发明实施方式的基于超声回波RF数据的超声成像处理方法包括一下步骤：

S1、通过超声探头向待检测目标物体发送超声信号，并获取所述超声发射信号的回波信号；

S2、基于无畸变准则和最小方差无偏估计准则，计算所述回波信号的最优加权矢量；

S3、计算所述回波信号的RF数据；

S4、采用经验模态分解算法将所述RF数据分解为若干个固有模态函数；

S5、计算所述固有模态函数的瞬时频率，并对含有非期望频率范围的固有模态函数部分进行修正；

S6、对修正后的固有模态函数进行加权合成，形成修正后的回波RF数据；

S7、对所述修正后的超声回波RF数据，经行超声成像处理，获取检测目标的成像结果。

作为发明实施方式的进一步改进，所述步骤S2具体包括：

P1、对所述超声探头接收到的各个通道回波数据X1进行延时补偿；

P2、对所述补偿后的回波数据X1，做自相关处理，求取自相关矩阵R(x)；

P3、利用高斯-约旦算法求取所述自相关矩阵R(x)的逆；

P4、根据所述自相关矩阵R(x)的逆，计算最优加权矢量。

作为发明实施方式的进一步改进，所述步骤S4具体包括：

M1、计算所述RF数据的局部极小值和局部极大值；

M2、采用线性插值，得到所述RF数据的上、下包络信号，并计算上、下包络信号的均值；

M3、线性去除上、下包络信号的均值，重复此过程，直至获取到固有模态函数；

M4、从RF数据中减去所述获取得到的固有模态函数，并重复上述过程，直至分解得到的数据为单调函数。

为了实现上述发明目标之一，本发明实施方式的基于RF数据的超声成像处理系统，所述系统包括：

信号发射接收模块：用于通过超声探头向目标检测物体发送超声发射信号，并接收其对应的回波信号；

信号收发控制模块：用于控制超声探头的发送和接收时序；

信号处理模块：用于计算超声回波信号的最优加权矢量；用于计算获取超声回波中的RF信号；采用经验模态分解对RF数据进行分解，获取若干固有模态函数；用于计算各个固有模态函数的瞬时频率；分别对每个固有模态函数进行修正；用于合成修正后的RF数据；

图像处理模块：用于超声成像处理，获取检测目标超声图像。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、基于回波数据的特性获取最优加权矢量，利用获取的最优加权矢量得到回波数据中的RF数据，能够有效的提高成像系统的分辨率和图像对比度；

2、采用了经验模态分解方法，动态地将RF数据分解为若干的固有模态函数，从而能够有效的滤除噪声信号，同时保留有用信号，具有很高的分解效率，并保留局部时频特性。

附图说明

图1是本发明中第一实施方式提供的基于RF数据的超声成像处理方法流程图；

图2是本发明中第二实施方式提供的基于RF数据的超声成像处理方法流程图；