一種改進的數(shù)字掃描變換方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及超聲診斷儀器用的數(shù)字變換技術領域，尤其涉及一種改進的數(shù)字掃描 變換方法。
【背景技術】
[0002] 超聲診斷儀器是一種廣泛應用于臨床的診斷儀器。超聲波在人體內傳播時遇到不 同聲特性阻抗組織組成的大、小界面產(chǎn)生的反射或后散射的回波返回探頭，被探頭接收后 轉換成對應該深度界面的回聲電信號，經(jīng)過放大、處理后在屏幕上由一串明暗不同的亮點 顯示成一條超聲波信息線，表示出沿聲束相應深度各組織界面的信息。當聲束在不同位置 進行掃描后，獲取的一組超聲信息線便可形成一幅二維超聲圖像。
[0003] 在將處理后的回波信號實時送到顯示器進行顯示之前需要進行DSC數(shù)字掃描變 換的處理。DSC的主要作用是通過對超聲回波掃描線數(shù)據(jù)進行重新組織安排并存儲，使其達 到顯示器顯示格式的要求。在數(shù)字化超聲成像系統(tǒng)中，檢查剖面上得到的超聲信息通常是 以極坐標方式表示，但是顯示系統(tǒng)上的顯示像素通常以笛卡爾坐標表示，因此插值和坐標 變換是數(shù)字掃描變換技術中的兩項關鍵技術。
[0004] 目前最常用在DSC裝置中的插值方法有最鄰近插值、雙線性插值、雙立方插值等 幾種，它們都各自有著不同的優(yōu)缺點。其中最鄰近插值法的計算速度最快，但效果很差，坐 標變換后馬賽克現(xiàn)象嚴重，基本上已較少用于實際產(chǎn)品中。雙線性插值法是普遍應用于產(chǎn) 品的一種主流計算方法，計算速度較快，但變換后的圖像邊界模糊，有鋸齒現(xiàn)象。尤其是在 圖像像素點較少的情況下，雙線性插值不僅會產(chǎn)生嚴重的鋸齒，還會產(chǎn)生明暗不均的亮帶。 雙三次插值對鋸齒現(xiàn)象有所改善，但由于計算量太大，一般僅適用于圖像處理軟件等對實 時性要求不高的場合。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供了一種本發(fā)明提出一種能夠緩解現(xiàn) 有雙線性插值算法導致坐標變換后的圖像邊界模糊、并伴有鋸齒現(xiàn)象的缺點的改進的數(shù)字 掃描變換方法。
[0006] -種改進的數(shù)字掃描變換方法，包括：
[0007] (1)緩存區(qū)緩存前端發(fā)送過來的極坐標回波數(shù)據(jù)；
[0008] (2)根據(jù)探頭信息和用戶操作等信息獲取目標點的信息，計算出目標點的極坐標 轉換成直角坐標的坐標映射表，將此坐標映射表存入緩存區(qū)，并依據(jù)緩存區(qū)緩存的極坐標 回波數(shù)據(jù)在坐標映射表內查找對應的地址數(shù)據(jù)，將該地址數(shù)據(jù)輸出至插值計算模塊進行雙 線性插值計算；
[0009] (3)對輸入的地址數(shù)據(jù)進行雙線性插值計算，并將計算得到的直角坐標系下的數(shù) 據(jù)送去屏幕顯示；
[0010] 在步驟（2)中，按照改進插值方法，在目標點的極坐標中，每相鄰四個極坐標計算 得到一個中間點，每相鄰四個中間點組成坐標映射表的一個地址數(shù)據(jù)，將該坐標映射表存 取緩存區(qū)，當回波數(shù)據(jù)寫入緩存區(qū)后，依據(jù)所述回波數(shù)據(jù)的中間點的值在坐標映射表中查 找對應的地址數(shù)據(jù)，將所述地址數(shù)據(jù)輸出至插值計算模塊用于距離最近的目標點的雙線性 插值計算。
[0011] 本發(fā)明是在標準雙線性插值算法的基礎上提供的一種改進算法，保留了標準雙線 性插值算法的計算架構，在不增加過多額外計算量的前提下，可以很大程度的緩解鋸齒和 "褶皺"現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0012] 圖1為改進的數(shù)字掃描變換方法的功能模塊圖。
[0013] 圖2為雙線性插值算法的改進算法的示意圖。
[0014] 圖3為改進的數(shù)字掃描變換方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明解決的技術問題、采用的技術方案、取得的技術效果易于理解，下面 結合具體的附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0016] 參見圖1至圖3,一種改進的數(shù)字掃描變換方法，包括：
[0017] (1)緩存區(qū)緩存前端發(fā)送過來的極坐標回波數(shù)據(jù)，一般會緩存一幀大小的數(shù)據(jù)；
[0018] (2)根據(jù)探頭信息和用戶操作等信息獲取目標點的信息，計算出目標點的極坐標 轉換成直角坐標的坐標映射表，將此坐標映射表存入緩存區(qū)，并依據(jù)緩存區(qū)緩存的極坐標 回波數(shù)據(jù)在坐標映射表內查找對應的地址數(shù)據(jù)，將該地址數(shù)據(jù)輸出至插值計算模塊進行雙 線性插值計算；
[0019] (3)對輸入的地址數(shù)據(jù)進行雙線性插值計算，并將計算得到的直角坐標系下的數(shù) 據(jù)送去屏幕顯示；
[0020] 在步驟（2)中，按照改進插值方法，在目標點的極坐標中，每相鄰四個極坐標計算 得到一個中間點，每相鄰四個中間點組成坐標映射表的一個地址數(shù)據(jù)，將該坐標映射表存 取緩存區(qū)，當回波數(shù)據(jù)寫入緩存區(qū)后，依據(jù)所述回波數(shù)據(jù)的中間點的值在坐標映射表中查 找對應的地址數(shù)據(jù)，將所述地址數(shù)據(jù)輸出至插值計算模塊用于距離最近的目標點的雙線性 插值計算。
[0021] 本發(fā)明是在標準雙線性插值算法的基礎上提供的一種改進算法。
[0022] 標準雙線性插值算法：
[0023] 首先計算出目標點Pu的極坐標（么之后找到距離最近的四個已知點
，根據(jù)目標點距離四個已知點的距離，分別在Θ方向和r方向 上做兩步插值后得到目標點Pu的大小。
[0024] 在步驟（2)中所述改進插值方法為：
[0025] 首先計算出目標點PiJ的極坐標（式/=)，之后計算四個中間點PA，PB，P c，Pd的值，然 后由PA，PB，匕，P d圍成的單元格作為一個地址數(shù)據(jù)輸出至插值計算模塊，按照標準雙線性插 值的算法做兩步插值方法，得到目標點Pii j。
[0026] 假設目標點的位置為Pi:j，距離Pu最近的四個已知點極坐標PM、1.0、 4~、pK,+1圍成一個單元格，根據(jù)Pu處于單元格的位置來判斷用于計算Pu的四個 中間點PA，PB，Pp Pd分別位于哪幾個單元格內。將P U所處的該單元格分成四個象限， 沿Pu所處的象限的方向向外擴展得到的四個最臨近的單元格就是四個中間點P A，PB， P C；，Pd所處的單元格，通過每個中間點所處的單元格的四個角上的已知點極坐標來計算 得到每個中間點的值。例如，若Pu位于當前單元格的第二象限，則沿第二象限向左上 方擴展的三個單元格和當前單元格，就是P A，PB，Pc，Pd所處的位置。其中，每個中間點 的值是通過該中間點所處的單元格的四個角上的已知點極坐標