本發(fā)明涉及醫(yī)療電子，尤其涉及一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法。

背景技術(shù)：

1、膀胱b超檢查是臨床診斷和治療中常用的無(wú)創(chuàng)檢查手段之一，尤其在評(píng)估膀胱容量、檢測(cè)膀胱病變等方面具有重要作用。傳統(tǒng)手持膀胱b超設(shè)備在進(jìn)行機(jī)械扇掃成像時(shí)，存在一些技術(shù)限制。傳統(tǒng)手持膀胱b超設(shè)備的圖像尺寸是預(yù)先固定的，不能根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行靈活調(diào)整。這種固定尺寸限制了圖像的適用性和靈活性，無(wú)法在不同的診斷需求下提供最優(yōu)的圖像分辨率和細(xì)節(jié)。

2、傳統(tǒng)手持膀胱b超設(shè)備通常采用直角坐標(biāo)系下的插值方法，這種方法在處理極坐標(biāo)下的機(jī)械扇掃數(shù)據(jù)時(shí)，必須先將一次掃描的數(shù)據(jù)全部緩存，然后再進(jìn)行插值計(jì)算。這種方法需要大量緩存空間，由于需要將整條掃描線的數(shù)據(jù)緩存起來(lái)再進(jìn)行處理，對(duì)設(shè)備的內(nèi)存資源要求較高。同時(shí)延遲較高，插值計(jì)算在掃描結(jié)束后進(jìn)行，增加了成像過(guò)程的延遲，影響實(shí)時(shí)成像的效率和用戶體驗(yàn)。

3、綜上所述，傳統(tǒng)手持膀胱b超設(shè)備在圖像尺寸的靈活調(diào)整、緩存需求和成像延遲等方面存在顯著不足，這些技術(shù)限制嚴(yán)重影響了設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的效果和用戶體驗(yàn)。

4、因此，提出一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)存在的困難，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，可以根據(jù)具體的診斷需求動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣信息和圖像尺寸，提升了圖像的適用性和靈活性，可以在不同的診斷場(chǎng)景下提供更高質(zhì)量的成像效果。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，包括以下步驟：

4、s1：配置膀胱b超機(jī)械扇掃信息，并根據(jù)配置信息生成直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的映射表，配置信息包括：超聲波掃描的深度、視場(chǎng)角度和b超圖像尺寸；

5、s2：基于高速采樣時(shí)鐘采集超聲探頭數(shù)據(jù)，得到視場(chǎng)區(qū)圖像，根據(jù)聚焦深度將視場(chǎng)分為近場(chǎng)區(qū)、膀胱聚焦區(qū)以及遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，對(duì)不同的聚焦深度使用不同倍率的降采樣，得到采樣點(diǎn)；

6、s3：采用改進(jìn)的r-theta插值方法，基于s1中設(shè)定的圖像尺寸對(duì)s2中得到的采樣點(diǎn)計(jì)算極坐標(biāo)下r-theta的權(quán)重值；

7、s4：基于s3中得到的極坐標(biāo)下r-theta的權(quán)重值，計(jì)算像素點(diǎn)r-theta的插值權(quán)重，并得出對(duì)應(yīng)圖像像素點(diǎn)的值，存入緩存區(qū)域中。

8、上述的方法，可選的，s1中超聲波探頭的掃描深度和視場(chǎng)角度配置：

9、根據(jù)視場(chǎng)角度控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)：

10、其中，電機(jī)步進(jìn)角度為δθ，l為b超扇掃的掃描線的總條數(shù)

11、每條掃描線上的高速采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)：

12、根據(jù)掃描深度h控制超聲波探頭的采樣時(shí)間，聲速為c，fs為10mhz-40mhz的采樣頻率。

13、上述的方法，可選的，建立圖像的直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的映射表：

14、直角坐標(biāo)表示為(x,y)，即第y行，第x列的像素點(diǎn)，設(shè)定圖像的左上角為直角坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)定圖像第一行中心位置直角坐標(biāo)為的點(diǎn)為極坐標(biāo)原點(diǎn)；

15、計(jì)算像素點(diǎn)直角坐標(biāo)映射到極坐標(biāo)的深度：

16、

17、計(jì)算像素點(diǎn)直角坐標(biāo)映射到極坐標(biāo)的角度：

18、

19、根據(jù)配置的b超掃描信息和圖像信息生成圖像的直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的映射表，像素點(diǎn)(x,y)的極坐標(biāo)映射表示為(h,θ)，即距離為h，角度為θ。

20、上述的方法，可選的，s2中根據(jù)深度的降采樣策略包括：

21、在近場(chǎng)區(qū)采用較高的降采樣倍率，在膀胱聚焦區(qū)采用適中的降采樣倍率；在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)采用較高的降采樣倍率；

22、對(duì)于聚焦深度5cm以內(nèi)的近場(chǎng)區(qū)，降采樣因子為fs/1000c，每fs/1000c個(gè)數(shù)據(jù)求平均得到一個(gè)降采數(shù)據(jù)，每條掃描線在近場(chǎng)區(qū)降采后得到100個(gè)降采數(shù)據(jù)；

23、對(duì)于聚焦深度5cm-10cm的膀胱區(qū)域，降采樣因子為fs/2000c，每fs/2000c個(gè)數(shù)據(jù)求平均得到一個(gè)降采數(shù)據(jù)，每條掃描線在近膀胱聚焦區(qū)降采后得200個(gè)降采數(shù)據(jù)；

24、對(duì)于聚焦深度10cm以上的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，降采樣因子為fs(h-0.1)/50c，每fs(h-0.1)/50c個(gè)數(shù)據(jù)求平均得到一個(gè)降采數(shù)據(jù)，每條掃描線在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)降采后得到100個(gè)降采數(shù)據(jù)；

25、求平均得到的降采樣的數(shù)據(jù)的值為va,b，表示第a條掃描線上第b個(gè)降采樣點(diǎn)的值。

26、上述的方法，可選的，s3中計(jì)算極坐標(biāo)下r-theta的權(quán)重值包括以下步驟：

27、s301：計(jì)算降采樣后的數(shù)據(jù)的極坐標(biāo)(hb,θa)，表示第a條掃描線上第b個(gè)降采樣點(diǎn)的極坐標(biāo)，根據(jù)降采策略，計(jì)算降采樣點(diǎn)的深度hb，降采樣點(diǎn)角度與采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的掃描線la的角度相同，降采樣點(diǎn)角度計(jì)算為：

28、

29、s302：根據(jù)極坐標(biāo)映射表，獲取采樣點(diǎn)(ha,θa)在圖像中的插值像素點(diǎn)(x,y)，像素點(diǎn)直角坐標(biāo)滿足以下條件：

30、hb-1<h(x,y)≤hb；

31、s303：計(jì)算r-theta插值算法的深度上的權(quán)重wh和角度上的權(quán)重wθ；

32、根據(jù)像素點(diǎn)(x,y)映射的極坐標(biāo)的深度值h(x,y)，深度上的權(quán)重計(jì)算為：

33、

34、根據(jù)像素點(diǎn)(x,y)映射的極坐標(biāo)的深度值θ(x,y)，角度上的權(quán)重計(jì)算為：

35、

36、s304：利用s303中得到的權(quán)重進(jìn)行r-theta性插值運(yùn)算，得到像素點(diǎn)(x,y)的灰度值：

37、image(x,y)＝(1-wθ)·[(1-wh)·va-1,b-1+wh·va-1,b]+wθ·[(1-wh)·va,b-1+wh·va,b]；

38、其中，va-1,b-1表示第a-1條掃描線上第b-1個(gè)采樣點(diǎn)。

39、上述的方法，可選的，存入緩存區(qū)域：

40、建立為i×j的存儲(chǔ)區(qū)域，順序存放直角坐標(biāo)i×j的圖像，初始時(shí)，將存儲(chǔ)區(qū)域全部清零，像素點(diǎn)(x,y)的灰度值計(jì)算完成后，存入x×y的地址空間中。

41、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，具有以下有益效果：

42、在極坐標(biāo)下進(jìn)行雙線性插值計(jì)算，能夠根據(jù)圖像尺寸的大小進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并適配不同的樣策略，以實(shí)現(xiàn)高效的b超圖像恢復(fù)；

43、實(shí)時(shí)插值計(jì)算，無(wú)需數(shù)據(jù)緩存：實(shí)時(shí)計(jì)算r-theta雙線性插值的權(quán)重，不需要將掃描數(shù)據(jù)全部緩存再進(jìn)行插值，極大地降低了內(nèi)存需求和成像延遲，提高了成像速度和實(shí)時(shí)性；

44、綜上所述，本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)新性的實(shí)時(shí)插值方法，有效解決了傳統(tǒng)手持膀胱b超設(shè)備的圖像尺寸固定、緩存需求高和成像延遲大的問(wèn)題，為臨床診斷提供了更高效、更精準(zhǔn)的解決方案。

技術(shù)特征：

1.一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于膀胱b超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于膀胱B超機(jī)械扇掃的采存算快速成像方法，涉及醫(yī)療電子技術(shù)領(lǐng)域。包括：S1：配置膀胱B超機(jī)械扇掃信息，并根據(jù)配置信息生成直角坐標(biāo)到極坐標(biāo)的映射表；S2：基于高速采樣時(shí)鐘采集超聲探頭數(shù)據(jù)，根據(jù)聚焦深度將視場(chǎng)進(jìn)行劃分，對(duì)不同的聚焦深度使用不同倍率的降采樣，得到采樣點(diǎn)；S3：計(jì)算極坐標(biāo)下R?theta的權(quán)重值；S4：基于S3中得到的極坐標(biāo)下R?theta的權(quán)重值，計(jì)算像素點(diǎn)R?theta的插值權(quán)重，并得出對(duì)應(yīng)圖像像素點(diǎn)的值，存入緩存區(qū)域中。本發(fā)明有效解決了傳統(tǒng)手持膀胱B超設(shè)備的圖像尺寸固定、緩存需求高和成像延遲大的問(wèn)題，提供了更高效、更精準(zhǔn)的解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：劉喬壽,葉延程,廖利民,黃賢德,賈洋凡,馮文,王芳,馮瑞卿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武威博睿靈醫(yī)療器械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30