[发明专利]心腔内三维超声成像优化系统及优化方法

权利要求书

1.一种心腔内三维超声成像优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取多个超声回波信号；

S2、对获取的多个超声回波信号进行预处理，所述预处理包括对超声回波信号进行降噪并调整动态范围形成多个二维超声图像数据；

S3、对多个二维超声图像数据按照采集的平面角度及指纹数据差异值进行校准优化，将校准优化后的超声图像数据输出显示。

2.根据权利要求1所述的心腔内三维超声成像优化方法，其特征在于，所述对多个超声图像数据按照平面角度进行校准优化，包括如下步骤：

S301、将采集到的多个二维超声图像数据，按照采集角度排列成二维超声图像数据集；

S302、选取任一角度的二维超声图像数据作为校准的初始平面θ_i；

S303、以校准的初始平面为垂直方向建立直角坐标系，将相邻的下一角度二维超声图像数据θ_i-1，投影到初始平面上，对相邻的下一角度二维超声图像数据θ_i-1进行校准；

S304以校准后的二维超声图像数据θ_i-1作为新的初始平面，继续建立直角坐标系，对相邻的下一角度二维超声图像数据θ_i-2进行校准，重复迭代S303直至完成二维超声图像数据集中所有角度的二维超声图像数据的校准。

3.根据权利要求2所述的心腔内三维超声成像优化方法，其特征在于，所述对多个二维超声图像数据按照采集的平面角度进行校准优化还包括：

对下一角度二维超声图像数据θ_i-1进行校准时，以θ_i为基准，将θ_i-1进行偏移，每次偏移角度设置为Δθ，根据如下公式：

将偏移的平面投影到垂直面θ_i上，记为提取其与θ_i的指纹数据差异值；

将θ_i-1及其所有偏移平面的指纹数据差异值与θ_i的指纹数据差异值进行对比，得到差异最小的平面，记为θ′_i-1，将θ′_i-1作为校准后的θ_i-1。

4.根据权利要求3所述的心腔内三维超声成像优化方法，其特征在于，所述指纹数据差异值采用如下公式计算得出：

F_x-y＝AHA_x-y-10×SSIM(x,y)

其中，AHA_x-y为相比较的两幅图像的均值哈希值，SSIM(x,y)为相比较的两幅图像的SSIM函数值。

5.根据权利要求4所述的心腔内三维超声成像优化方法，其特征在于，计算指纹数据差异值中的均值哈希值时，包括以下步骤：

将相比较的两幅图像缩小至8*8的尺寸，使每一副图像包含64个像素；

将缩小尺寸后的两幅图像转为64灰度级的灰度图像，使每副图像所有像素点共有64种颜色；

计算两幅灰度图像的灰度平均值，将两幅灰度图像的每个像素的灰度值均与该图像的灰度平均值进行比较，将大于或等于灰度平均值的像素记为1，小于灰度平均值的像素记为0，将两幅灰度图像的像素值分别记录为二进制数；

计算两个二进制数的汉明距离作为两幅图像的哈希值。

6.根据权利要求4所述的心腔内三维超声成像优化方法，其特征在于，计算相比较的两幅图像的SSIM函数值采用如下公式计算：

SSIM(x,y)＝f(l(x,y),c(x,y),s(x,y))＝[l(x,y)]^α[c(x,y)]^β[s(x,y)]^γ

其中，α为亮度对比函数l(x,y)；β为对比度对比函数c(x,y)的权重；γ为结构对比函数s(x,y)的权重，且α、β、γ0。