用于超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于超聲診斷成像領(lǐng)域，設(shè)及一種用于超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 醫(yī)學(xué)超聲成像W其使用安全、成像速度快、價(jià)格便宜、使用方便的優(yōu)勢(shì)在臨床診斷 中大量被采用，是臨床診斷的重要工具之一;超聲成像可W用于結(jié)構(gòu)形態(tài)的觀測(cè)，血流測(cè) 量，也可W用于功能成像和組織定征。
[0003] 超聲診斷設(shè)備中的一種寬帶換能器，其發(fā)展使得目前的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)支持變頻成 像，即超聲成像系統(tǒng)配合探頭在其帶寬范圍內(nèi)能支持從低頻到高頻范圍的成像;相應(yīng)的，超 聲成像過(guò)程中，較高的掃查頻率能獲取高的圖像分辨力，但是會(huì)犧牲圖像的穿透力；反之， 較低的掃查頻率能獲取高的圖像穿透力，但是會(huì)損失圖像的分辨力。
[0004] 通常情況下，對(duì)于同一個(gè)超聲成像系統(tǒng)，會(huì)設(shè)置若干掃查頻率供醫(yī)生選擇和調(diào)節(jié)， 運(yùn)些頻率基本覆蓋探頭的帶寬范圍，相應(yīng)的，對(duì)于每個(gè)掃查頻率下的圖像均經(jīng)過(guò)預(yù)先優(yōu)化。
[0005] 當(dāng)醫(yī)生在運(yùn)種默認(rèn)的掃查頻率下使用設(shè)備時(shí)，若發(fā)現(xiàn)圖像不滿足需求，可憑借感 官及經(jīng)驗(yàn)值，手動(dòng)反復(fù)調(diào)節(jié)掃查頻率，W獲取最優(yōu)圖像;如此，增加醫(yī)生的工作量，且操作過(guò) 程較為繁瑣;特別是對(duì)于缺乏超聲掃查經(jīng)驗(yàn)的操作者，上述操作也會(huì)增加操作和診斷難度， 大大降低工作效率。特別的，對(duì)于部分操作者，當(dāng)其在系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置下通過(guò)掃查用戶獲取 圖像時(shí)，若發(fā)現(xiàn)圖像未達(dá)到其要求，一般只會(huì)抱怨圖像質(zhì)量不好，通常不會(huì)主動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備， 如此，導(dǎo)致診斷結(jié)果錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式的超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)方 法，所述方法包括:在當(dāng)前掃查深度下，自動(dòng)遍歷每個(gè)掃查頻率段對(duì)應(yīng)的穿透力指數(shù)、分辨 力指數(shù)、W及對(duì)比度指數(shù)；
[000引根據(jù)獲取的穿透力指數(shù)、分辨力指數(shù)、W及對(duì)比度指數(shù)獲取當(dāng)前掃查頻率段對(duì)應(yīng) 的圖像質(zhì)量指數(shù)；
[0009] 所述圖像質(zhì)量指數(shù)Qiq = KpQp+KcQc化，
[0010] Kp+Kc=l，
[0011]其中，所述Qp表示穿透力指數(shù)，Qr表示分辨力指數(shù)，Qg表示對(duì)比度指數(shù)，Kp表示穿透 力指數(shù)的加權(quán)系數(shù)，K。標(biāo)識(shí)分辨率指數(shù)和對(duì)比度指數(shù)的加權(quán)系數(shù)，0.5<Kp<l;
[0012] 獲取所述圖像質(zhì)量指數(shù)最大的掃查頻率段，將其作為最優(yōu)的掃查頻率段；
[0013] 將超聲成像設(shè)備調(diào)節(jié)到當(dāng)前最優(yōu)的掃查頻率段下進(jìn)行掃描。
[0014] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述穿透力指數(shù)的獲取方法包括：
[0015] 在當(dāng)前掃查深度下，將所述圖像等距劃分為多個(gè)采樣區(qū)域；
[0016] 獲取每個(gè)采樣區(qū)域內(nèi)的能量值；
[0017] 根據(jù)各個(gè)采樣區(qū)域的能量值大小變化獲取能量分區(qū)變化突變點(diǎn)，并獲取該能量分 區(qū)變化突變點(diǎn)所在采樣區(qū)域的穿透深度；
[0018] 根據(jù)當(dāng)前的掃查深度W及所述能量分區(qū)變化突變點(diǎn)的穿透深度獲取所述穿透力 指數(shù)。
[0019] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述穿透力指數(shù)的獲取方法具體包括：
[0020] 分別對(duì)每個(gè)采樣區(qū)域內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)做二維傅里葉變換，獲取每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)的 頻域數(shù)據(jù);所述圖像數(shù)據(jù)包括:包絡(luò)數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)；
[0021] 每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)的頻域數(shù)據(jù)WWk(u，v)表示，（u，v)表示當(dāng)前采樣區(qū)域的頻域坐 標(biāo);k表示當(dāng)前采樣區(qū)域，k=l，2,…，M-I，M，u = 0,1,2,…,U-I，v = 0,1,2,…,V-I;
[0022] 將每個(gè)采樣區(qū)域內(nèi)的原點(diǎn)變換到頻率坐標(biāo)的化/2, V/2)處；
[0023] 對(duì)每個(gè)采樣區(qū)域中截止頻率半徑化內(nèi)的頻譜能量求和獲取每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)的 能量值；
[0024] 從最后一個(gè)采樣區(qū)域開(kāi)始，依次向第一采樣區(qū)域捜索，將每一個(gè)采樣區(qū)域的能量 值分別與預(yù)設(shè)能量闊值進(jìn)行比較，若當(dāng)前采樣區(qū)域的能量闊值大于所述預(yù)設(shè)能量闊值，貝U 將當(dāng)前能量值歸屬的采樣區(qū)域設(shè)定為能量分區(qū)變化突變點(diǎn)。
[0025] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述分辨力指數(shù)的獲取方法包括：
[0026] 獲取能量分區(qū)變化突變點(diǎn)分屬的采樣區(qū)域，將該區(qū)域W能量突變采樣區(qū)域表示；
[0027] 獲取當(dāng)前掃查深度下，第一個(gè)采樣區(qū)域到所述能量突變采樣區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的頻域 數(shù)據(jù)；
[0028] 并根據(jù)第一個(gè)采樣區(qū)域到所述能量突變采樣區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的頻域數(shù)據(jù)獲取所述 分辨力指數(shù)。
[0029] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述對(duì)比度指數(shù)的獲取方法包括：
[0030] 獲取當(dāng)前掃查深度下，從第一個(gè)采樣區(qū)域到所述能量突變采樣區(qū)域之間的所述圖 像數(shù)據(jù)的直方圖；
[0031] 根據(jù)所述直方圖獲取所述對(duì)比度指數(shù)。
[0032] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式的超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0033] 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于在當(dāng)前掃查深度下，自動(dòng)遍歷每個(gè)掃查頻率段對(duì)應(yīng)的穿透力 指數(shù)、分辨力指數(shù)、W及對(duì)比度指數(shù)；
[0034] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)獲取的穿透力指數(shù)、分辨力指數(shù)、W及對(duì)比度指數(shù)獲取當(dāng) 前掃查頻率段對(duì)應(yīng)的圖像質(zhì)量指數(shù)；
[00對(duì)所述圖像質(zhì)量指數(shù)Qiq = KpQp+KcQgQr，
[0036] Kp+Kc=l，
[0037] 其中，所述Qp表示穿透力指數(shù)，Qr表示分辨力指數(shù)，Q康示對(duì)比度指數(shù)，Kp表示穿透 力指數(shù)的加權(quán)系數(shù)，K。標(biāo)識(shí)分辨率指數(shù)和對(duì)比度指數(shù)的加權(quán)系數(shù)，0.5<Kp<l;
[0038] 調(diào)節(jié)模塊，用于獲取所述圖像質(zhì)量指數(shù)最大的掃查頻率段，將其作為最優(yōu)的掃查 頻率段；
[0039] 將超聲成像設(shè)備調(diào)節(jié)到當(dāng)前最優(yōu)的掃查頻率段下進(jìn)行掃描。
[0040] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)獲取模塊具體用于：
[0041] 在當(dāng)前掃查深度下，將所述圖像等距劃分為多個(gè)采樣區(qū)域；
[0042] 獲取每個(gè)采樣區(qū)域內(nèi)的能量值；
[0043] 根據(jù)各個(gè)采樣區(qū)域的能量值大小變化獲取能量分區(qū)變化突變點(diǎn)，并獲取該能量分 區(qū)變化突變點(diǎn)所在采樣區(qū)域的穿透深度；
[0044] 根據(jù)當(dāng)前的掃查深度W及所述能量分區(qū)變化突變點(diǎn)的穿透深度獲取所述穿透力 指數(shù)。
[0045] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)獲取模塊具體用于：
[0046] 分別對(duì)每個(gè)采樣區(qū)域內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)做二維傅里葉變換，獲取每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)的 頻域數(shù)據(jù);所述圖像數(shù)據(jù)包括:包絡(luò)數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)；
[0047] 每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)的頻域數(shù)據(jù)WWk(u，v)表示，（u，v)表示當(dāng)前采樣區(qū)域的頻域坐 標(biāo);k表示當(dāng)前采樣區(qū)域，k=l，2,…，M-I，M，u = 0,1,2,…,U-I，v = 0,1,2,…,V-I;
[0048] 將每個(gè)采樣區(qū)域內(nèi)的原點(diǎn)變換到頻率坐標(biāo)的化/2, V/2)處；
[0049] 對(duì)每個(gè)采樣區(qū)域中截止頻率半徑化內(nèi)的頻譜能量求和獲取每個(gè)采樣區(qū)域?qū)?yīng)的 能量值；
[0050] 從最后一個(gè)采樣區(qū)域開(kāi)始，依次向第一采樣區(qū)域捜索，將每一個(gè)采樣區(qū)域的能量 值分別與預(yù)設(shè)能量闊值進(jìn)行比較，若當(dāng)前采樣區(qū)域的能量闊值大于所述預(yù)設(shè)能量闊值，貝U 將當(dāng)前能量值歸屬的采樣區(qū)域設(shè)定為能量分區(qū)變化突變點(diǎn)。
[0051] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)獲取模塊具體用于：
[0052] 獲取能量分區(qū)變化突變點(diǎn)分屬的采樣區(qū)域，將該區(qū)域W能量突變采樣區(qū)域表示；
[0053] 獲取當(dāng)前掃查深度下，第一個(gè)采樣區(qū)域到所述能量突變采樣區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的頻域 數(shù)據(jù)；
[0054] 根據(jù)第一個(gè)采樣區(qū)域到所述能量突變采樣區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的頻域數(shù)據(jù)獲取所述分 辨力指數(shù)。
[0055] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)獲取模塊具體用于：
[0056] 獲取當(dāng)前掃查深度下，從第一個(gè)采樣區(qū)域到所述能量突變采樣區(qū)域之間的所述圖 像數(shù)據(jù)的直方圖；
[0057] 根據(jù)所述直方圖獲取所述對(duì)比度指數(shù)。
[0058] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法 及系統(tǒng)，通過(guò)每個(gè)掃查頻率段對(duì)應(yīng)的圖像質(zhì)量，自動(dòng)調(diào)節(jié)當(dāng)前的掃查頻率段，減少工作流 程，提高了超聲成像設(shè)備臨床診斷的方便性和使用效率，提升了超聲診斷圖像的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0059] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式提供的用于超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)方法的流程示意 圖；
[0060] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式提供的用于超聲成像設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模塊示意 圖；
[0061] 圖3是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，采樣區(qū)間劃分示意圖；
[0062] 圖4是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，其中一個(gè)采樣區(qū)間內(nèi)像素?cái)?shù)據(jù)的頻域表達(dá)圖；
[0063] 圖5A、5B是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，圖像的能量曲線圖；
[0064] 圖6是本發(fā)明一具體示例中，其中兩個(gè)頻率段下的圖像直方圖示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065] W下將結(jié)合附圖所示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但實(shí)施方式并不限制本 發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)運(yùn)些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包 含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0066] 需要說(shuō)明的是，為了方便描述，將當(dāng)前掃查深度下，掃查區(qū)域中靠近探頭表面最近 的采樣區(qū)域定義為第一個(gè)采樣區(qū)域，將遠(yuǎn)離探頭表面最遠(yuǎn)的采樣區(qū)域定義為最后一個(gè)采樣 區(qū)域。
[0067] 如圖1所示，圖1本發(fā)明一