[发明专利]基于频域迁移的超声平面波成像方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、通过调整发射平面波的角度，获得在三个发射角度下接收到的回波信号；

步骤2、对各个发射角度的回波信号进行延时处理；

步骤3、构建图像空间坐标(Z,X)，并计算图像空间频率，根据所述图像空间频率进行频域迁移，计算图像频域空间坐标所对应的回波信号频域空间坐标其中，Z表示图像轴向坐标，X表示图像侧向坐标；k^img表示回波信号沿轴向的频域波数位置，表示回波信号沿侧向的空域波数位置；

步骤4、针对延时处理后的各个发射角度下的回波信号Si(t,x)，t表示时间，x表示空间，沿x方向进行快速傅里叶变换，得到频谱信号其空间频谱的位置通过频域迁移确定；对沿t方向进行非均匀傅里叶变换，得到所述回波信号在所对应的信号其时间频谱的位置k^img通过频域迁移确定；其中，i表示发射角度，i取1，2，或3；所述非均匀傅里叶变换的计算基于利用切比雪夫多项式构建的低秩矩阵完成；

步骤5、对沿k^img方向进行滤波处理，得到滤波后的信号

步骤6、对沿k^img方向进行逆快速傅里叶变换，得到频谱图像

步骤7、对三个发射角度下的进行复合，然后沿方向进行逆快速傅里叶变换，得到复合后的超声图像S(Z,X)。

2.根据权利要求1所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，对各个发射角度的回波信号进行延时处理，包括：对各个发射角度的回波信号进行频域延时处理。

3.根据权利要求2所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，所述频域延时处理包括：对每个通道的信号进行一维傅里叶变换，根据延时参数Δt＝xsin(θ)/C₀，C₀为声速，θ为发射角度，x为超声探头每个阵元位置的x坐标，将傅里叶变换后的信号乘以e^-j2πfΔt，f为信号沿深度方向的频率，再进行逆傅里叶变换得到延时后的回波信号。

4.根据权利要求1所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，所述非均匀傅里叶变换的计算基于利用切比雪夫多项式构建的低秩矩阵完成，包括：

利用K阶切比雪夫多项式，构建低秩矩阵；

将均匀傅里叶变换矩阵与离散傅里叶变换矩阵逐个元素相除后得到的矩阵近似为所述低秩矩阵；

基于所述低秩矩阵和离散傅里叶变换矩阵完成所述非均匀傅里叶变换的计算。

5.根据权利要求1所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，对所述信号沿k^img方向进行滤波处理，包括：

对所述信号和滤波器的频率响应执行乘法操作实现滤波处理。

6.根据权利要求1所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，对三个发射角度下的进行复合，包括：

构建三个角度一组的滑动窗，对每一组的三个发射角度下的频域图像进行复合。

7.根据权利要求1所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，还包括：

对所述复合后的超声图像进行取包络以及对数压缩，得到Bmode图像。

8.根据权利要求1所述的基于频域迁移的超声平面波成像方法，其特征在于，频域迁移的公式为：

其中，K_z和K_x为图像空间频率，其中L为探头孔径，N_z和N_x分别是图像轴向和侧向的维度，Z_max为最大成像深度。