一種超聲寬景成像的處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超聲寬景成像的處理方法及系統(tǒng)，其中方法包括以下步驟：采集超聲圖像，將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲；獲取超聲圖像，并判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像；若是，則將超聲圖像作為參考圖，并輸出；否則將超聲圖像作為浮動圖；計算獲得當(dāng)前圖像的變換系數(shù)，并根據(jù)變換系數(shù)獲得當(dāng)前圖像的掃描速度；根據(jù)掃描速度閾值，更新前一幀圖像的掃描速度及圖像獲取周期，將浮動圖與之前的圖像進(jìn)行拼接，并輸出；本發(fā)明的技術(shù)方案，根據(jù)掃描速度的自適應(yīng)調(diào)整圖像獲取周期；可以有效地提高超聲圖像的配準(zhǔn)速度和配準(zhǔn)精度，并且提高了寬景成像處理速度和效率。
【專利說明】一種超聲寬景成像的處理方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種成像處理方法，特別涉及一種超聲寬景成像的處理方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 醫(yī)學(xué)超聲成像，它具有無創(chuàng)傷、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，是疾病診斷的首選方法，在臨床中廣 泛使用。但是超聲成像只能生成視野小的圖像，使醫(yī)生無法在單張超聲圖像中看到完整的 器官。采用圖像拼接技術(shù)，將正在掃查的圖像加以無縫拼接，以提供更寬的視野范圍，從而 利于醫(yī)生的觀察和診斷。在寬景成像模式下，隨著探頭沿檢測區(qū)域向前掃描，通過依次拼接 前一幀拼接圖像與當(dāng)前掃描得到的圖像，最終得到一幅全景圖像。與傳統(tǒng)的超聲圖像相比， 這種圖像具有更寬廣的視野，能夠顯示更多的感興趣區(qū)域的組織器官信息等。
[0003] 寬景成像主要包括配準(zhǔn)和拼接兩個環(huán)節(jié)。配準(zhǔn)過程利用相鄰幀圖像相關(guān)性最大的 特點，在參考圖中搜索到同一個目標(biāo)區(qū)域，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的運動軌跡，計算出兩幀圖像的變 換系數(shù)。配準(zhǔn)是寬景成像過程中非常重要的環(huán)節(jié)，目前為止配準(zhǔn)技術(shù)主要基于互信息，特征 點匹配等方法，參與配準(zhǔn)的兩幅圖像只有具有足夠的相似度才能得到精度高的配準(zhǔn)系數(shù)。 針對超聲寬景成像，現(xiàn)有技術(shù)采用一定幀間隔的兩幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，拼接。但是幀間隔的確 定方法是通過實驗確定或者根據(jù)經(jīng)驗估計出的一個值，而沒有根據(jù)當(dāng)前探頭的掃描速度來 實時調(diào)整幀間隔，具有不確定性的缺點?，F(xiàn)有的提出自動調(diào)整幀間隔的方法，根據(jù)當(dāng)前預(yù)測 的變換系數(shù)是否異?；蛘哌^濾后的有效運動向量數(shù)目是否過少來調(diào)整幀間隔；該方法的存 在以下：在預(yù)測變換系數(shù)異常后，對幀間隔進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整幅度未知，如果調(diào)整后的幀間隔 仍然導(dǎo)致變換系數(shù)異常，需要再次調(diào)整幀間隔。反復(fù)的調(diào)整幀間隔，配準(zhǔn)拼接，會增加寬景 成像時間，影響寬景成像的實時性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于為了解決上述問題，提供了一種超聲寬景成像的處理方法及系 統(tǒng)。
[0005] 其中本發(fā)明的一種超聲寬景成像的處理方法，包括以下步驟：步驟Sl :采集超聲 圖像，將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲；步驟S2 :獲取超聲圖像，并判斷獲取 的超聲圖像是否為第一幀圖像；若是，則將超聲圖像作為參考圖，并輸出；否則將超聲圖像 作為浮動圖，并執(zhí)行步驟S3 ;步驟S3 :計算獲得當(dāng)前圖像的變換系數(shù)，并根據(jù)變換系數(shù)獲 得當(dāng)前圖像的掃描速度；步驟S4 :根據(jù)掃描速度閾值，更新前一幀圖像的掃描速度及圖像 獲取周期，將浮動圖與之前的圖像進(jìn)行拼接，并輸出。
[0006] -種超聲寬景成像的處理方法，所述步驟S4包括：步驟S41 :將前一幀圖像的掃描 速度Vp與預(yù)設(shè)的掃描速度閾值進(jìn)行比較，更新圖像獲取周期T ;所述預(yù)設(shè)的掃描速度閾值 包括低速度閾值L和高速度閾值H ;若前一幀圖像的掃描速度Vp小于低速度閾值L時，則 將圖像獲取周期T設(shè)置為Tl ;其中Tl為預(yù)設(shè)的圖像獲取周期；若前一幀圖像的掃描速度Vp 大于高速度閾值H時，則將圖像獲取周期T設(shè)置為T2 ;其中T2為預(yù)設(shè)的圖像獲取周期；且 T1>T2 ;步驟S42 :將前一幀圖像的掃描速度更新為與當(dāng)前圖像掃描速度相同；步驟S43 :根 據(jù)變換系數(shù)(?,hfk)及當(dāng)前掃描速度，將浮動圖與之前的圖像進(jìn)行拼接，獲得新的拼接圖， 并輸出。
[0007] -種超聲寬景成像的處理方法，所述步驟S2中，根據(jù)超聲圖像的編號判斷獲取的 該超聲圖像是否為第一幀圖像。
[0008] -種超聲寬景成像的處理方法，所述步驟S2中具體為，根據(jù)預(yù)設(shè)的圖像獲取周期 T獲取超聲圖像，獲得超聲圖像的變換系數(shù)，然后判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像。
[0009] 本發(fā)明提供一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，所述圖像采集及存儲單元、圖像獲取 及判斷單元、計算單元、更新單元及輸出單元；所述圖像采集及存儲單元用于采集超聲圖 像，并將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲；所述圖像獲取及判斷單元與所述圖 像采集及存儲單元相連，用于獲取超聲圖像，并判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像；所 述計算單元與所述圖像獲取及判斷單元相連，用于計算獲得作為浮動圖相對于參考圖的變 換系數(shù)，同時根據(jù)變換系數(shù)獲得當(dāng)前圖像的掃描速度；所述更新單元與所述計算單元相連， 用于根據(jù)掃描速度閾值，更新前一幀圖像的掃描速度及圖像獲取周期；所述輸出單元分別 與所述圖像獲取及判斷單元及所述更新單元相連，用于輸出圖像。
[0010] 一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，所述計算單元包括系數(shù)計算模塊及速度計算模 塊；所述系數(shù)計算模塊與所述圖像獲取及判斷單元相連，用于計算獲得作為浮動圖相對于 參考圖的變換系數(shù)；所述速度計算模塊與所述系數(shù)計算模塊相連，用于根據(jù)變換系數(shù)及圖 像獲取周期計算獲得當(dāng)圖像的掃描速度。
[0011] 一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，所述圖像采集及存儲單元包括圖像采集模塊及圖 像存儲模塊；所述圖像采集模塊用于采集超聲圖像；所述圖像存儲模塊與所述圖像采集模 塊相連，用于將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲。
[0012] 一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，所述更新單元包括周期更新模塊及速度更新模 塊；所述周期更新模塊與所述計算單元相連，用于根據(jù)前一幀圖像的掃描速度與掃描速度 閾值進(jìn)行比較，更新圖像獲取周期；所述速度更新模塊與所述周期更新模塊相連，用于將前 一幀圖像的掃描速度更新為當(dāng)前圖像的掃描速度。
[0013] 一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，所述圖像獲取及判斷單元包括圖像獲取模塊及判 斷模塊；所述圖像獲取模塊與所述圖像采集及存儲單元相連，用于獲取超聲圖像；所述判 斷模塊與所述圖像獲取模塊相連，用于判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像。
[0014] 本發(fā)明提供的一種超聲寬景成像的處理方法及系統(tǒng)，是基于掃描速度的自適應(yīng)調(diào) 整幀間隔，即自適應(yīng)調(diào)整圖像獲取周期；根據(jù)前一幀的掃描速度與預(yù)設(shè)的掃描速度閾值進(jìn) 行比較，來確定合適的時間間隔周期來設(shè)定圖像獲取周期，然后將前一幀圖像的掃描速度 更新為當(dāng)前圖像的掃描速度，提高了圖像配準(zhǔn)及拼接的可靠性；而且相同間隔的圖像及相 同的掃描速度，可以有效地提高圖像配準(zhǔn)精度和速度；同時根據(jù)當(dāng)前超聲圖像是否為第一 中貞圖像確定如何方式輸出當(dāng)如超聲圖像；進(jìn)一步的提1?超聲圖像的配準(zhǔn)速度和配準(zhǔn)精度， 同時會減少寬景成像的時間，提高寬景成像的實時性、還提高了寬景成像的處理速度和效 率。
[0015] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說明如下，其中相同的標(biāo)號指示同樣或相似的單元或步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 為了易于說明，本發(fā)明由下述的【具體實施方式】及附圖作詳細(xì)描述。
[0017] 圖1為本發(fā)明一種超聲寬景成像的處理方法流程示意圖； 圖2為本發(fā)明一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)的示意圖； 圖3為本發(fā)明一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)的具體模塊示意圖。

【具體實施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019] 請參照圖1，本發(fā)明提供一種超聲寬景成像的處理方法，包括如下步驟： 步驟101 :采集超聲圖像，將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲。
[0020] 具體過程：通過超聲探頭采集超聲圖像，將超聲圖像按照采集時間的先后順序存 儲于緩沖區(qū)，并將存儲的超聲圖像按照存儲的先后順序進(jìn)行編號，即存儲的超聲圖像編號 i=l-n〇
[0021] 步驟102 :獲取超聲圖像，并判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像。
[0022] 具體過程為：根據(jù)預(yù)設(shè)的圖像獲取周期T，從緩沖區(qū)中獲取超聲圖像；根據(jù)超聲圖 像的編號判斷獲取的該超聲圖像是否為第一幀圖像，若是第一幀圖像，則將該圖像作為參 考圖和新拼接圖，并執(zhí)行步驟105 ;若不是第一幀圖像，則將該圖像作為浮動圖，并執(zhí)行步 驟 103。
[0023] 步驟103,計算獲得當(dāng)前圖像的變換系數(shù)，并根據(jù)變換系數(shù)獲得當(dāng)前圖像的掃描速 度V。
[0024] 具體過程為：計算獲得作為浮動圖相對于參考圖的變換系數(shù)，其中變換系數(shù)包括 (Θ.,h,k) ,Θ是旋轉(zhuǎn)角度，h是水平偏移，k是縱向偏移；該計算變換系數(shù)的方法可以為現(xiàn)有 的計算方法；然后根據(jù)變換系數(shù)及圖像獲取周期T及圖像像素的物理距離d計算獲得當(dāng)圖 像的掃描速度V ;其中

【權(quán)利要求】
1. 一種超聲寬景成像的處理方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟Sl :采集超聲圖像，將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲； 步驟S2 :獲取超聲圖像，并判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像；若是，則將超聲 圖像作為參考圖，并輸出；否則將超聲圖像作為浮動圖，并執(zhí)行步驟S3 ; 步驟S3 :計算獲得當(dāng)前圖像的變換系數(shù)，并根據(jù)變換系數(shù)獲得當(dāng)前圖像的掃描速度； 步驟S4:根據(jù)掃描速度閾值，更新前一幀圖像的掃描速度及圖像獲取周期，將浮動圖 與之前的圖像進(jìn)行拼接，并輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種超聲寬景成像的處理方法，其特征在于，所述步驟S3包 括： 步驟S31 :計算獲得作為浮動圖相對于參考圖的變換系數(shù)，其中變換系數(shù)包括 (Θ., h,k)，0是旋轉(zhuǎn)角度，h是水平偏移，k是縱向偏移； 步驟S32 :然后根據(jù)變換系數(shù)及圖像獲取周期T及圖像像素的物理距離d計算獲得當(dāng) 圖像的掃描速度V。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種超聲寬景成像的處理方法，其特征在于，所述步驟S4包 括： 步驟S41 :將前一幀圖像的掃描速度Vp與預(yù)設(shè)的掃描速度閾值進(jìn)行比較，更新圖像獲 取周期T ;所述預(yù)設(shè)的掃描速度閾值包括低速度閾值L和高速度閾值H ;若前一幀圖像的掃 描速度Vp小于低速度閾值L時，則將圖像獲取周期T設(shè)置為Tl ;其中Tl為預(yù)設(shè)的圖像獲取 周期；若前一幀圖像的掃描速度Vp大于高速度閾值H時，則將圖像獲取周期T設(shè)置為T2 ; 其中T2為預(yù)設(shè)的圖像獲取周期；且TDT2 ; 步驟S42 :將前一幀圖像的掃描速度更新為與當(dāng)前圖像掃描速度相同； 步驟S43:根據(jù)變換系數(shù)(e,h,k)及當(dāng)前掃描速度，將浮動圖與之前的圖像進(jìn)行拼接， 獲得新的拼接圖，并輸出。
4. 如權(quán)利要求1至3所述的一種超聲寬景成像的處理方法，其特征在于，所述步驟S2 中，根據(jù)超聲圖像的編號判斷獲取的該超聲圖像是否為第一幀圖像。
5. -種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集及存儲單元、圖像獲取及 判斷單元、計算單元、更新單元及輸出單元；所述圖像采集及存儲單元用于采集超聲圖像， 并將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行存儲；所述圖像獲取及判斷單元與所述圖像采 集及存儲單元相連，用于獲取超聲圖像，并判斷獲取的超聲圖像是否為第一幀圖像；所述計 算單元與所述圖像獲取及判斷單元相連，用于計算獲得作為浮動圖相對于參考圖的變換系 數(shù)，同時根據(jù)變換系數(shù)獲得當(dāng)前圖像的掃描速度；所述更新單元與所述計算單元相連，用于 根據(jù)掃描速度閾值，更新前一幀圖像的掃描速度及圖像獲取周期；所述輸出單元分別與所 述圖像獲取及判斷單元及所述更新單元相連，用于輸出圖像。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述計算單元包 括系數(shù)計算模塊及速度計算模塊；所述系數(shù)計算模塊與所述圖像獲取及判斷單元相連，用 于計算獲得作為浮動圖相對于參考圖的變換系數(shù)；所述速度計算模塊與所述系數(shù)計算模塊 相連，用于根據(jù)變換系數(shù)及圖像獲取周期計算獲得當(dāng)圖像的掃描速度。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集 及存儲單元包括圖像采集模塊及圖像存儲模塊；所述圖像采集模塊用于采集超聲圖像；所 述圖像存儲模塊與所述圖像采集模塊相連，用于將超聲圖像按照采集時間的先后順序進(jìn)行 存儲。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述更新單元包 括周期更新模塊及速度更新模塊；所述周期更新模塊與所述計算單元相連，用于根據(jù)前一 幀圖像的掃描速度與掃描速度閾值進(jìn)行比較，更新圖像獲取周期；所述速度更新模塊與所 述周期更新模塊相連，用于將前一幀圖像的掃描速度更新為當(dāng)前圖像的掃描速度。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種超聲寬景成像的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像獲取及 判斷單元包括圖像獲取模塊及判斷模塊；所述圖像獲取模塊與所述圖像采集及存儲單元相 連，用于獲取超聲圖像；所述判斷模塊與所述圖像獲取模塊相連，用于判斷獲取的超聲圖像 是否為第一幀圖像。
【文檔編號】A61B8/00GK104367343SQ201410676908
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】劉相瑩, 陸匯海 申請人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司