[发明专利]多波束p次根压缩相干滤波波束合成方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种多波束p次根压缩相干滤波波束合成方法及装置，所述方法包括：发射控制步骤：定点聚焦发射一次超声波；延时计算步骤：动态聚焦，多波束接收，延时计算得到多波束各通道的数据；相干因子计算步骤：依次计算每条波束的广义相干因子；第一次波束合成步骤：进行p次根号压缩波束合成运算得到第一次波束合成信号；带通滤波步骤：进行带通滤波；求积步骤：相干因子进行加权；重复步骤：重复发射控制步骤到求积步骤，得到一帧图像所需的多波束信号；第二次波束合成步骤：进行二次变迹，然后对多波束进行相干叠加得到第二次波束合成信号。本发明有效地提高了波束合成的质量，进而改善了图像的对比度分辨率、空间分辨率和帧率。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，尤其涉及一种多波束p次根压缩相干滤波波束合成方法及装置。

背景技术

超声成像因其具有安全、实时、便携、无创及成本低等优势，被广泛应用于临床医学诊断。

超声成像图像质量与对比度分辨率、空间分辨率，帧率等相关，传统的延时叠加(DelayAnd Sum,DAS)波束合成，其所形成的波束具有较高的旁瓣和较宽的主瓣；而传统的变迹技术虽然可以降低旁瓣，但是却增大了主瓣的宽度，降低了图像的空间分辨率。虽然传统的技术简单易于实现，但并没有有效的改善图像的质量。

加权因子通常是利用幅度的相干性或相位的相干性构造的系数，并与信号进行加权平均，从而达到抑制旁瓣，加强主瓣的目的，例如利用幅度信息构造的相干因子(Coherence Factor,CF)，广义相干因子(Generalized Coherence Factor,GCF)，采用相位构造的相位相干因子(Phase Coherence Factor,PCF)，利用信号符号信息构造的符号相干因子(Sign Coherence Factor,SCF)等，但是采用相干因子的方法通常会产生伪像。一般都会帧率，横向分辨率，空间对比度三者较难同时兼得，平面波具有较高的帧率，相干复合可以提高对比度和分辨率，但破穿透力不足；多波束接收虽具有足够的穿透力，但旁瓣同样未有效的得到抑制，因此需要一种方法能同时兼顾帧率，横向分辨率和空间对比度。

目前，现有的相关技术如下：

《一种超声图像增强方法、装置和计算机设备》，申请人：青岛海信医疗设备股份有限公司。该专利首先获取每个成像点的相干系数用于调整该成像点的波束合成数据的增益的系数，相干系数采用CF、GCF、SCF、GSCF、STF其中一种计算法方式，然后根据相干系数确定每个成像点的像素值的置信度，并根据置信度，对所述超声图像进行增强处理。该方法更多的是通过后端图像增强的方法来改善图像质量。

《一种空时平滑相干因子类自适应超声成像方式》，申请人：华中科技大学，该专利是根据波束合成过程的接收信号，计算空时平滑相干因子类相干因子值，利用该相关因子值接收信号进行相干和加权处理，其中相干因子包含空时平滑相干因子(StS_CF),以及空时平滑符号相干因子(StS_SCF)，而相干加权采用最小方差(minimum variance,MV)的方法。该方法采用MV技术，计算相对复杂，实现困难。

《一种基于改进DMAS算法的超声平面波成像方法》，申请人：东北大学，该专利采用平面波，并融合了延时乘累加波束合成算法与广义相干系数。该专利虽然解决了平面波空间复合成像图像质量与成像与帧频不能兼得的问题，但是平面波穿透力不足。

《一种基于相位相干信息的自适应变迹方法》，申请人：无锡祥生医学影像有限责任公司，该专利利用希尔伯特变换和cordic算法获得波束合成过程中各通道的相位信息，结合自适应的方式获得各通道的动态加权值，对旁瓣和栅瓣进行抑制。该专利采用希尔伯特变换和cordic运算处理各通道数据，获得相位信息，提高了波束合成的复杂度，运算较复杂。