[发明专利]一种三维超声重建方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明适用计算机技术领域，提供了一种三维超声重建方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：在多角度超声扫描到的堆图像中将运动误差最小的堆图像设置为模板堆图像，将剩余堆图像与模板堆图像进行全局配准，根据剩余堆图像、模板堆图像构建三维体数据，通过基于核回归函数的体重建方式对该三维体数据进行更新，判断更新后的三维体数据是否收敛，是则将剩余堆图像、模板堆图像与三维体数据进行局部配准，否则跳转至对该三维体数据进行更新的步骤，判断局部配准后的三维体数据是否收敛，是则输出局部配准后的三维体数据，否则跳转至构建三维体数据的步骤，从而实现了基于多角度扫查的三维超声重建，有效地提高了三维超声图像的重建质量。

技术领域

本发明属于医疗图像技术领域，尤其涉及一种三维超声重建方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

三维超声系统可以很直观的向医生提供感兴趣器官或组织在体内的空间位置以及三维形态，在临床上更准确地反映出人体器官病变的形状、体积、轮廓、以及器官间的邻接。目前，三维超声系统主要包括两大类，一类是基于二维面阵探头(也称为三维超声专用容积探头)的容积成像方法，该方法将换能晶片和驱动装置包容于探头内，机械装置驱动晶片做等距的扇扫或环形扫描，另一类是利用传统的二维超声设备结合特定的空间定位信息来获取一序列的二维超声图像，然后利用三维超声重建方法生成三维超声体数据，主要包括基于机械臂的三维超声系统(Motorized 3D ultrasound)、无定位器的三维超声系统(Sensorless 3D ultrasound)和自由式三维超声系统(Freehand 3D ultrasound)。从三维超声的临床应用角度来看，Freehand三维超声系统更符合医生操作习惯和手术室华宁，是目标应用前景比较广的一种方案。

目前，三维超声重建算法可以分为三类：基于体素的方法(Voxel Based Method，VBM)、基于像素的方法(Pixel Based Method,PBM)和基于函数的方法(Function BasedMethod,FBM)。这三类重建算法都未考虑到两类关键性问题，一是医生在对单一角度扫查到的一个二维超声序列图像进行重建后的结果进行观察时，可能会由于骨组织和其它器官的遮挡，无法得到很好的诊断定论，即单一角度扫查的局限性，二是运动伪影对超声数据的影响，运动伪影的来源主要包含因不可遮挡的生理因素所带来的运动伪影(例如呼吸运动，虽然可在全身麻醉的条件下进行超声扫描来避免呼吸运动所造成的伪影，但是使用麻醉剂对患者有一定的伤害)、扫描受试者在行动上不配合扫查实验(例如：婴儿的不自主运动和胎动)、以及超声探头的挤压或重力场等自然因素造成的软组织等形变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维超声重建方法、装置、图像处理设备及存储介质，旨在解决由于现有技术的三维超声重建未考虑到单一角度扫查的局限性和运动伪影对超声数据的影响，导致三维超声图像的重建质量不佳的问题。

一方面，本发明提供了一种三维超声重建方法，所述方法包括下述步骤：

当接收多角度超声扫描到的堆图像时，将所有堆图像中运动误差最小的堆图像设置为模板堆图像，并将所述所有堆图像中的剩余堆图像与所述模板堆图像全局配准；

根据所述剩余堆图像和所述模板堆图像，通过预设的基于点扩展函数的体重建方式构建三维体数据；

通过预设的基于核回归函数的体重建方式对所述三维体数据进行更新，判断更新后的所述三维体数据是否收敛；

当所述三维体数据收敛时，将所述剩余堆图像、所述模板堆图像分别与所述三维体数据局部配准，否则跳转至通过预设的基于核回归函数的体重建方式对所述三维体数据进行更新的步骤；

判断局部配准后的所述三维体数据是否收敛，是则输出所述三维体数据，否则跳转至通过预设的基于点扩展函数的体重建方式构建三维体数据的步骤。

另一方面，本发明提供了一种三维超声重建装置，所述装置包括：