[发明专利]一种基于压缩感知的超高分辨超声成像方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩感知的超高分辨超声成像方法。本方法是：对成像区域进行超声平面波扫描，获取不同时刻的一组平面波超声图像；对获取的所有平面波超声图像进行滤波操作；计算得到图像中多个微泡的横向标准差与纵向标准差，进而得到所有微泡的平均横向标准差和纵向标准差；基于此，可以得到成像系统的PSF；基于得到的PSF，生成测量矩阵；根据超声图像和微泡分布信息之间存在的线性关系，将微泡的位置信息从超声图像中求解出来；最后，将所有超声图像的微泡位置重叠到一张图像中，就得到了最终的超分辨超声成像结果。本发明的方法不仅能够极大提高超声成像的空间分辨率，而且还能提高超声成像的时间分辨率，适用于快速的超分辨超声成像。

主权项

1.一种基于压缩感知的超高分辨超声成像方法，其特征在于，操作步骤如下：1)在超声造影剂微泡的介入下，对成像区域进行超声平面波扫描，获取不同时刻的一组平面波超声图像；每帧图像包含多个点散射体微泡，随机分布在成像区域内；2)对获取的所有平面波超声图像进行滤波操作，以去除平面波超声图像中所包含的噪声；3)构建基于CS技术的重建模型；4)由于采集到的平面波超声图像和微泡分布信息之间存在一定的线性关系，即采集到的平面波超声图像表示为微泡分布和测量矩阵之间的线性关系；b＝Ax                                 (4‑1)其中，b是采集到的平面波超声图像，A是由成像系统的PSF生成的测量矩阵，x代表了微泡的分布信息；5)考虑到微泡分布是稀疏的或可压缩的，基于压缩感知重建方法，通过求解公式(5‑1)中的优化问题重建出微泡的位置信息；minimize||x||₁subject to||Ax‑b||₂≤ε                   (5‑1)其中，||x||₁是微泡分布x的L₁范数，||Ax‑b||₂是采集到的图像和重建图像之间差异的L₂范数，ε＞0，最终在高分辨率的网格上重建出超声图像的微泡位置；6)将所有重建出来的超声图像的微泡位置重叠到一张图像中，得到最终的超分辨结果。