一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法，包括以下步驟：設(shè)置面陣陣列的發(fā)射和接收陣列布局，對面陣陣列執(zhí)行參數(shù)初始化，將超聲波的掃描區(qū)域的極坐標(biāo)形式轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)形式，利用遠(yuǎn)場連續(xù)波對面陣陣列的發(fā)射超聲聲場進(jìn)行近似，以獲取面陣陣列的空間脈沖響應(yīng)，對接收到的超聲波信號進(jìn)行CF處理，根據(jù)處理后的超聲波信號獲取面陣陣列的雙向脈沖回波響應(yīng)，對雙向脈沖回波響應(yīng)進(jìn)行歸一化對數(shù)壓縮變換。本發(fā)明能夠降低面陣的陣元數(shù)量和通道數(shù)，降低三維超聲系統(tǒng)的前端電路復(fù)雜程度，并提高三維圖像質(zhì)量，達(dá)到實時體成像。
【專利說明】一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于超聲成像【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前二維超聲因其無輻射，價格便宜而在臨床應(yīng)用中得到廣泛的應(yīng)用。但對二維超聲圖像的觀察必須依賴醫(yī)生的經(jīng)驗和專業(yè)知識，不能形象的表示人體臟器的三維立體解剖結(jié)構(gòu)。因此對三維超聲的研究，可以提高超聲圖像的時間和空間分辨力有助于逼真的顯示人體臟器各結(jié)構(gòu)的解剖方位，周鄰關(guān)系，活動規(guī)律和血流動力學(xué)變化，對于臨床診斷和手術(shù)導(dǎo)航有著重要的意義?，F(xiàn)有的對三維超聲成像的方法主要有:1)機械掃描法；2)面陣成像法。機械掃描法是以采集的多幅二維圖像做三維重建后得到三維超聲圖像，該方法存在操作復(fù)雜，成像緩慢，圖像易失真等缺點。面陣成像法具有便捷快速，多向多平面掃描獲得實時三維圖像的優(yōu)點，但是由于面陣所需的陣元數(shù)量巨大和通道數(shù)多而使得其加工困難， 并且陣元間的高密集度使得陣元阻抗高而影響成像質(zhì)量。
[0003]近幾年來，多種降低陣元數(shù)量并在一定程度上維持圖像質(zhì)量的面陣設(shè)計方法已經(jīng)被提出，比如稀疏陣列，合成孔徑方法，最小冗余度法，子陣相控陣法等等。隨機稀疏陣列采用隨機選取陣列中的陣元進(jìn)行發(fā)射，而破壞其對超聲聲場的等間隔采樣，以此消除柵瓣的出現(xiàn)。此法雖然避免了柵瓣的出現(xiàn)，但也提高了旁瓣水平。使得相比于滿陣，其圖像質(zhì)量下降。合成孔徑法通過遍歷發(fā)射陣元的方法雖然能有效的降低陣列的通道數(shù)，但是其旁瓣水平也被提高而影響圖像質(zhì)量。最小冗余度陣列也可以有效降低陣元的數(shù)量，提高成像速度， 使得其能達(dá)到實時掃描的目的，但同樣使得其旁瓣水平升高而影響圖像質(zhì)量。其他陣列設(shè)計方法不再一一列舉。總體而言，現(xiàn)有的陣列設(shè)計方法都集中于如何設(shè)計出能降低陣元的數(shù)量和控制通道并使得該陣列設(shè)計能夠具有較好的主旁瓣特性以及使其能進(jìn)行實時三維成像，但是它們大部分都以犧牲旁瓣為代價，從而降低了成像質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法，其能夠降低面陣的陣元數(shù)量和通道數(shù)，降低三維超聲系統(tǒng)的前端電路復(fù)雜程度，并提高三維圖像質(zhì)量，達(dá)到實時體成像。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法， 包括以下步驟:
[0006](I)設(shè)置面陣陣列的發(fā)射和接收陣列布局；
[0007](2)對面陣陣列執(zhí)行參數(shù)初始化；
[0008](3)將超聲波的掃描區(qū)域的極坐標(biāo)形式(rQ,久爐)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)形式，其中r(1為掃描深度，0為掃描仰角，供為掃描方位角，0〈0 (直角坐標(biāo)的橫、縱坐標(biāo)U和 V分別為:
【權(quán)利要求】
1.一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)設(shè)置面陣陣列的發(fā)射和接收陣列布局；(2)對面陣陣列執(zhí)行參數(shù)初始化；(3)將超聲波的掃描區(qū)域的極坐標(biāo)形式(I久爐)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)形式，其中r(l為掃描深度，9為掃描仰角，爐為掃描方位角，0〈0 ( ^!/^，(^爐^疋道角坐標(biāo)的橫^從坐標(biāo)“&分別為:〃=sin,Vi=Sin^Sinr/?(4)利用遠(yuǎn)場連續(xù)波對面陣陣列的發(fā)射超聲聲場進(jìn)行近似，以獲取面陣陣列的空間脈沖響應(yīng)，具體而言，包括以下子步驟:(4-1)根據(jù)掃描區(qū)域的聚集中心對面陣陣列中的各陣元進(jìn)行聚焦延時，具體而言，聚焦中心為爲(wèi))，0。為聚焦中心的仰角，％為聚焦中心的方位角。各個陣元到聚焦中心的聚焦延時AtnmS:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)具體為，以面陣中心為坐標(biāo)原點， 設(shè)置兩個陣元的中心間距為d=0.4 A，其中超聲波的波長
3.一種提高二維陣列實時超聲體成像質(zhì)量的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)設(shè)置面陣陣列的發(fā)射和接收陣列布局；(2)對面陣陣列執(zhí)行參數(shù)初始化；(3)將超聲波的掃描區(qū)域的極坐標(biāo)形式武爐)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)形式，其中&為掃描深度，9為掃描仰角，爐為掃描方位角，0〈0 ≤π /2.0〈φ≤2π直角坐標(biāo)的橫^從坐標(biāo)u和v分別為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(2)具體為，以面陣中心為坐標(biāo)原點， 設(shè)置兩個陣元的中心間距為d=0.4 A，其中超聲波的波長A=,，f為超聲波的發(fā)射頻率，c為超聲波在人體組織中的傳播速度。
【文檔編號】A61B8/00GK103565469SQ201210270396
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】尉遲明, 丁明躍, 賈艷平, 許夢玲, 李旭 申請人:華中科技大學(xué)