本申請(qǐng)要求2015年9月11號(hào)提交的申請(qǐng)?zhí)枮?4/852469的美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)通過引用而全文結(jié)合到本文中。

背景技術(shù)：

本發(fā)明通常涉及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及醫(yī)用圖像處理系統(tǒng)和方法。

醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)和設(shè)備用于觀察、識(shí)別和檢查病人的內(nèi)在方面。一種常規(guī)系統(tǒng)是超聲波檢查法(即，超聲成像系統(tǒng))。當(dāng)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)成像時(shí)，超聲成像系統(tǒng)具有廣泛的用途：從妊娠期間觀察胎兒發(fā)展到檢查與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的傷害(如前十字韌帶撕裂)，和許多其他的用途。超聲成像系統(tǒng)具有廣泛的適用性給醫(yī)生提供了非侵入性診斷和預(yù)后工具。

超聲成像系統(tǒng)利用產(chǎn)生高頻聲波的高頻聲音換能器。高頻聲波能夠穿透患者和作用于患者的器官、骨骼、血液等。被作用時(shí)，器官、骨骼、血液等將聲波彈回?fù)Q能器，其中該彈回的聲波(即回聲)被轉(zhuǎn)換成超聲圖像。傳統(tǒng)的超聲成像系統(tǒng)具有若干信號(hào)和圖像處理階段，在這些若干信號(hào)和圖像處理階段中，檢測(cè)后的成像參數(shù)，例如增益，動(dòng)態(tài)范圍，持久性，復(fù)合和空間濾波器設(shè)置為恒定值或可變值。這種濾波器的結(jié)果是嘗試產(chǎn)生比較清晰的圖像。然而，很多時(shí)候，圖像中包含相對(duì)高的噪聲量(例如，靜電頻率)，使圖像的一些部分不清楚。其結(jié)果是，許多醫(yī)生必須獲得額外的超聲圖像，這導(dǎo)致更多的時(shí)間和相對(duì)高的成本。

附圖說(shuō)明

圖1是便攜式超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的元件的方塊圖。

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于圖1的便攜式超聲系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)圖像分段方法。

圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于圖2的方法的邏輯表。

圖4是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例用于圖2的方法的另一種邏輯表。

圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例利用圖2的動(dòng)態(tài)圖像分段方法的示例圖像。

圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于圖2的方法的彩色多普勒和脈沖波多普勒邏輯表。

圖7示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例利用圖2的動(dòng)態(tài)圖像分段方法的示例圖像。

圖8示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例利用圖2的動(dòng)態(tài)圖像分段方法的示例圖像。

圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例提取B模式成像特征集的方法的流程圖。

圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于B模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段的方法的流程圖。

圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于提取色彩模式成像的特征集的方法的流程圖。

圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于色彩模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段的方法的流程圖。

圖13是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例提取PW模式成像的特征集的方法的流程圖。

圖14是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于PW模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在轉(zhuǎn)向詳細(xì)說(shuō)明示例性實(shí)施方式的附圖之前，應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)不限于在說(shuō)明書中闡述或在附圖中所示的細(xì)節(jié)或方法。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述的目的，而不應(yīng)被視為限制性的。

通常參見附圖，這里公開的各種實(shí)施例涉及超聲成像系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)圖像分段的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
，圖像處理系統(tǒng)被構(gòu)造為從圖像獲取設(shè)備(例如，用于超聲系統(tǒng)的高頻聲音換能器)接收?qǐng)D像，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)圖像特性(例如，局部亮度，局部梯度等)將圖像分成一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，并隨后將檢測(cè)后的成像參數(shù)(例如，增益，動(dòng)態(tài)范圍等)動(dòng)態(tài)地適應(yīng)成段的函數(shù)。有利的是，其結(jié)果是圖像內(nèi)的每個(gè)不同的段的清晰度被優(yōu)化。本發(fā)明內(nèi)容的例子如下。超聲技術(shù)人員將換能器施加到患者的感興趣區(qū)域。換能器獲取，由軟組織(例如，肝)，流動(dòng)區(qū)域(例如，靜脈)，肌肉或脂肪段等組成的圖像。每個(gè)這些段都可以與不同的圖像特征(例如，亮度、梯度、流速等)對(duì)應(yīng)。因此，盲目地施加檢測(cè)后的成像參數(shù)，可能會(huì)產(chǎn)生一些優(yōu)化段和一些填充了噪聲(例如，模糊)的段。這可使得診斷和段內(nèi)的各部分的觀察變得復(fù)雜。根據(jù)本發(fā)明，圖像處理系統(tǒng)使用(這里描述的)分段系統(tǒng)來(lái)識(shí)別每個(gè)不同的部分，然后優(yōu)化每個(gè)段的成像參數(shù)。其結(jié)果，獲得相對(duì)清晰的圖像。這可導(dǎo)致相對(duì)更有效地采集和檢查圖片。

雖然上文大體地描述了本發(fā)明，但是重要的是必須注意，本發(fā)明是廣泛適用的。例如，超聲成像可以用B模式圖像，多普勒?qǐng)D像，和/或脈沖波(PW)。對(duì)于B模式成像，段可以使用局部梯度，局部亮度，組織面積，形狀和斑點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別。對(duì)于彩色和頻譜多普勒成像，段可以使用流動(dòng)方向、流量大小、流量梯度、流速和流強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行識(shí)別。每個(gè)這些實(shí)施例在本文中更全面地描述。小波或伽柏變換或形態(tài)圖像處理方法可用于分段。該系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)中的至少一部分包括：a)自動(dòng)動(dòng)態(tài)范圍和信噪比(SNR)補(bǔ)償，b)組織適應(yīng)性和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償持久性，c)流量自適應(yīng)閾值，持久性與色彩和頻譜多普勒空間平滑。盡管以上僅描述了幾個(gè)好處，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該顯而易見，可通過本發(fā)明的系統(tǒng)和方法來(lái)獲得許多其它的好處。此外，雖然動(dòng)態(tài)圖像分段關(guān)于超聲成像系統(tǒng)進(jìn)行主要描述，但應(yīng)該理解的是，這僅僅是示例實(shí)施例。通過本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可用于其他成像系統(tǒng)環(huán)境(例如，磁共振成像)，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。

現(xiàn)在參見圖1，方塊圖示出了便攜式超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部元件。便攜式超聲系統(tǒng)包括：主電路板100。主電路板100執(zhí)行計(jì)算任務(wù)以支持便攜式超聲系統(tǒng)的功能，并提供便攜式超聲系統(tǒng)的各種元件之間的連接和通信。在一些實(shí)施例中，主電路板100被構(gòu)造成可更換和/或可升級(jí)模塊。

為了執(zhí)行計(jì)算、控制和/或通信任務(wù)，主電路板100包括處理電路110。處理電路110被構(gòu)造成接收來(lái)自超聲板接口130的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)，以生成圖像。處理電路110被構(gòu)造成將圖像分段，并優(yōu)化每段的成像參數(shù)。動(dòng)態(tài)圖像分段的示例性方法關(guān)于圖2示出。處理電路110然后將圖像傳輸?shù)斤@示接口140讓用戶觀察圖像和通信接口122。圖1的元件之間的通信可以是任何數(shù)量的有線或無(wú)線連接。例如，有線連接可以包括串行電纜，光纖電纜，CAT5電纜，或任何其它形式的有線連接。相比之下，無(wú)線連接可以包括因特網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)、無(wú)線電等。在實(shí)施例中，控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線提供信號(hào)，信息，和/或數(shù)據(jù)的交換。CAN總線包括任何數(shù)量的有線和無(wú)線連接。

處理器114可以是，或可以包括，一個(gè)或多個(gè)微處理器，專用集成電路(ASIC)中，含有一個(gè)或多個(gè)處理元件，一組分布式處理元件的電路，用于支持微處理器的電路，或用于處理的其它硬件。處理器114用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼。該計(jì)算機(jī)代碼可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器112以完成并促進(jìn)本文描述的關(guān)于便攜式超聲系統(tǒng)的活動(dòng)。在其他實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)代碼可以從硬盤存儲(chǔ)120或通信接口122重新取回并提供給處理器114(例如，計(jì)算機(jī)代碼可以從外部來(lái)源提供給主電路板100)。

存儲(chǔ)器112可以是能夠存儲(chǔ)與本文中所描述的活動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)代碼的任何易失性或非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。例如，存儲(chǔ)器112可包括用于被處理器114執(zhí)行的計(jì)算機(jī)代碼模塊(例如，可執(zhí)行代碼、目標(biāo)代碼、源代碼、腳本代碼、機(jī)器代碼等)。存儲(chǔ)器112可以包括與功能有關(guān)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼，功能包括超聲想象、電池管理、處理用戶輸入、顯示數(shù)據(jù)、使用無(wú)線通信設(shè)備傳輸和接收數(shù)據(jù)，等等。在一些實(shí)施例中，處理電路110可代表多個(gè)處理設(shè)備(例如，多個(gè)處理器等)的集合。在這種情況下，處理器114表示設(shè)備的集體處理器和存儲(chǔ)器112表示設(shè)備的集體存儲(chǔ)設(shè)備。當(dāng)被處理器114執(zhí)行時(shí)，處理電路110用于完成本文描述的與便攜式超聲系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的活動(dòng)。

硬盤存儲(chǔ)120可以是存儲(chǔ)器112的一部分和/或用于便攜式超聲系統(tǒng)中的非易失性長(zhǎng)期存儲(chǔ)。硬盤存儲(chǔ)120可以存儲(chǔ)本地文件，臨時(shí)文件，超聲圖像，患者數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)，可執(zhí)行代碼，和用于支持本文描述的便攜式超聲設(shè)備的活動(dòng)的任何其它數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，硬盤存儲(chǔ)120嵌入主電路板100中。在其它實(shí)施例中，硬盤存儲(chǔ)120遠(yuǎn)離主電路板100并與其耦合，以允許數(shù)據(jù)，電力和/或控制信號(hào)的傳輸。硬盤存儲(chǔ)120可以是光驅(qū)動(dòng)器，磁驅(qū)動(dòng)器，固態(tài)硬盤驅(qū)動(dòng)器，快閃存儲(chǔ)器，等等。

在一些實(shí)施例中，主電路板100包括通信接口122。通信接口122可以包括使主電路板100的元件和通信硬件之間能夠進(jìn)行通信的連接。例如，通信接口122可以提供主電路板100和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如，網(wǎng)卡、無(wú)線發(fā)射機(jī)/接收機(jī)等)之間的連接。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，通信接口122可以包括支持連接的通信硬件的功能或促進(jìn)通信硬件和主電路板100之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母郊与娐?。在其它?shí)施例中，通信接口122可以是片上系統(tǒng)(SOC)或允許發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的其他集成系統(tǒng)。在這種情況下，通信接口122可以作為可拆卸封裝或嵌入式封裝直接耦合到主電路板100。

便攜式超聲系統(tǒng)的一些實(shí)施例包括電源板124。電源板124包括提供電力到在便攜式超聲系統(tǒng)內(nèi)的和/或連接到便攜式超聲系統(tǒng)的元件和設(shè)備的元件和電路。在一些實(shí)施例中，電源板124包括用于交流和直流轉(zhuǎn)換，變壓，傳遞穩(wěn)定電源，等等的元件。這些元件可包括變壓器、電容、調(diào)節(jié)器等等，以執(zhí)行以上的功能。在進(jìn)一步實(shí)施例中，電源板124包括確定電池電源的可用電能的電路。在其他實(shí)施例中，電源板124可從遠(yuǎn)離電源板124的電路接收關(guān)于電池電源的可用電能的信息。例如，這樣的電路可包括在電池中。在一些實(shí)施例中，電源板124包括在電源之間切換的電路。例如，當(dāng)主電源被切斷時(shí)，電源板124可從備用電池拉出電能。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，電源板124包括與備用電池結(jié)合作為不間斷電源的電路。電源板124也包括與主電路板100的連接。該連接可以讓電源板124能夠從主電路板100發(fā)送和接收信息。例如，電源板124可以給主電路板100發(fā)送信息，允許確定剩余的電池電能。與主電路板100的連接也使主電路板100能夠發(fā)送命令到電源板124。例如，主電路板100可發(fā)送命令到電源板124，以從一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源(例如，當(dāng)主電池被切斷時(shí)切換到備用電池)。在一些實(shí)施例中，電源板124配置為模塊。在這種情況下，電源板124可配置成可替換和/或可升級(jí)模塊。在一些實(shí)施例中，電源板124是或包括電源單元。該供電單元可將AC電能轉(zhuǎn)換成DC電能以在便攜式超聲系統(tǒng)中使用。電源可執(zhí)行額外的功能如短路保護(hù)，過載保護(hù)，低壓保護(hù)，等等。電源可符合ATX規(guī)范。在其他實(shí)施例中，上面描述的一個(gè)或多個(gè)功能可由主電路板100實(shí)施。

主電路板100也可包括電源接口126，電源接口利于上面描述的電源板124和主電路板100之間的通信。電源接口126可以包括使主電路板100和電源板124的元件之間能夠通信的連接。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，電源接口126包括附加電路以支持電源板124的功能性。例如，電源接口126可以包括有利于計(jì)算剩余的電池電能，管理可用的電源之間的切換等的電路。在其他實(shí)施例中，電源板124的上述功能的可以由電源接口126實(shí)施。例如，電源接口126可以是SOC或其他集成系統(tǒng)。在這樣的情況下，電源接口126可以作為可拆卸封裝或嵌入式封裝直接耦合到主電路板100。

繼續(xù)參見圖1，主電路板100的某些實(shí)施例包括用戶輸入接口128。用戶輸入接口128可包括使主電路板100和用戶輸入設(shè)備硬件的元件之間能夠通信的連接。例如，用戶輸入接口128可提供主電路板100和電容觸摸屏、電阻觸摸屏、鼠標(biāo)、鍵盤、按鈕和/或用于處理的控制器之間的連接。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶輸入接口128將觸摸板，觸摸屏，和主屏幕1的控制器耦合到主電路板100。在其它實(shí)施例中，用戶輸入接口128包括用于觸摸板，觸摸屏，和主屏幕的控制器電路。在某些實(shí)施例中，主電路板100包括多個(gè)用戶輸入接口128。例如，每個(gè)用戶輸入接口128可以與單個(gè)輸入設(shè)備(例如，觸摸板、觸摸屏、鍵盤、按鈕等)關(guān)聯(lián)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，用戶輸入接口128可以包括支持所連接的用戶輸入硬件的功能，或者便于用戶輸入硬件和主電路板100之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母郊与娐?。例如，用戶輸入接?28可以包括控制器電路，以作為觸摸屏控制器。用戶輸入接口128還可以包括用于控制與用戶輸入硬件相關(guān)聯(lián)的觸覺反饋裝置的電路。在其他實(shí)施例中，用戶輸入接口128可以是SOC或可以接收用戶輸入或控制用戶輸入硬件的其他集成系統(tǒng)。在這樣的情況下，用戶輸入接口128可以作為可拆卸封裝或嵌入式封裝直接耦合到主電路板100。

主電路板100還可包括超聲板接口130，便于超聲板132和主電路板100之間的通信。超聲板接口130可以包括使主電路板100和超聲板132的元件之間能夠通信的連接。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，超聲板接口130包括支持超聲板132的功能的附加電路。例如，超聲板接口130可以包括便于計(jì)算從由超聲板132提供的超聲數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像所使用的參數(shù)的電路。在一些實(shí)施例中，超聲板接口130是SOC或其他集成系統(tǒng)。在這樣的情況下，超聲板接口130可以作為可拆卸封裝或嵌入式封裝直接耦合到主電路板100。

在其他實(shí)施例中，超聲板接口130包括便于使用模塊化超聲板132的連接。超聲板132可以是能夠執(zhí)行與超聲成像相關(guān)的功能(例如，多路復(fù)用來(lái)自超聲探頭/換能器的傳感器信號(hào)，控制超聲探頭/換能器產(chǎn)生的超聲波的頻率等)的模塊(例如，超聲模塊)。超聲板接口130的連接可以方便地更換超聲板132(例如，用升級(jí)板或不同的應(yīng)用的板更換超聲板132)。例如，超聲板接口130可以包括協(xié)助準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)超聲板132和/或在拆卸或連接過程中減少損傷超聲板132的可能性的連接(例如，減少連接和/或移除板所需的力，用機(jī)械協(xié)助連接和/或拆除板等)。

在包括超聲板132的便攜式超聲系統(tǒng)100的實(shí)施例中，超聲板132包括支持便攜式超聲系統(tǒng)100的超聲成像功能的元件和電路。在一些實(shí)施例中，超聲板132包括集成電路、處理器和存儲(chǔ)器。超聲板132還可以包括一個(gè)或多個(gè)換能器/探頭插座接口138。換能器/探頭插座接口138使超聲換能器/探頭134(例如，具有插座型連接器的探針)與超聲板接口191連接。例如，換能器/探頭134可包括將超聲換能器/探頭134連接到超聲板132以傳輸電能和/或數(shù)據(jù)的電路和/或硬件。換能器/探頭插座接口138可以包括將超聲換能器/探頭134鎖定的硬件(例如，當(dāng)超聲換能器/探頭134旋轉(zhuǎn)時(shí)容納換能器/探頭134的引腳的槽)。在一些實(shí)施例中，超聲板132包括多個(gè)換能器/探頭插座接口138，以允許連接多個(gè)超聲換能器/探頭134。

在某些實(shí)施例中，超聲板132還包括一個(gè)或多個(gè)換能器/探頭針接口136。換能器/探頭針接口136使具有針型連接器的超聲換能器/探頭134能夠與超聲板132連接。換能器/探頭針接口136可包括將超聲換能器/探頭134連接到超聲板132用于傳輸電能和/或數(shù)據(jù)的電路和/或硬件。換能器/探頭針接口136可以包括鎖定超聲探頭/探頭187的硬件。在一些實(shí)施例中，超聲板132包括多于一個(gè)的換能器/探頭針接口136以允許連接兩個(gè)或更多的針型超聲換能器/探頭134。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，超聲板132可以包括用于連接其他類型的換能器/探針的接口。

繼續(xù)參見圖1，主電路板100的某些實(shí)施例包括顯示接口140。顯示接口140可以包括使主電路板和顯示設(shè)備硬件的元件之間能夠通信的連接。例如，顯示接口140可提供主電路板100和液晶顯示器、等離子顯示器、陰極射線管顯示器、發(fā)光二極管顯示器和/或用于處理的顯示控制器或圖形處理單元，或其他類型的顯示硬件之間的連接。在一些實(shí)施例中，顯示接口140將顯示硬件連接到主電路板100允許在主電路板100上的處理器或?qū)Ｓ脠D形處理單元控制和/或發(fā)送數(shù)據(jù)到顯示硬件。顯示接口140可用于將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示裝置硬件以產(chǎn)生圖像。在一些實(shí)施例中，主電路板100包括用于多個(gè)顯示裝置的多個(gè)顯示接口140(例如，三個(gè)顯示接口140連接三個(gè)顯示器到三個(gè)主電路板100)。在其他實(shí)施例中，一個(gè)顯示接口140可以連接和/或支持多個(gè)顯示器。在一個(gè)實(shí)施例中，三個(gè)顯示接口140將觸摸板，觸摸屏，和主屏幕耦合到主電路板100。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，顯示接口140可包括支持所連接的顯示硬件的功能或有助于顯示硬件和主電路板100之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母郊与娐?。例如，顯示接口140可包括控制器電路、圖形處理單元、視頻顯示控制器等。在某些實(shí)施例中，顯示接口140可以是SOC或允許用顯示硬件顯示圖像或控制顯示硬件的其他集成系統(tǒng)。顯示接口140可以作為可拆卸封裝或嵌入式封裝直接耦合到主電路板100。處理電路110結(jié)合一個(gè)或多個(gè)顯示接口140可以在一個(gè)或多個(gè)觸摸屏，觸摸板，和主屏幕顯示圖像。

現(xiàn)在參見圖2，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了動(dòng)態(tài)圖像分段方法200的流程圖。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，方法200可以由處理電路110執(zhí)行。因此，系統(tǒng)110的引用用于幫助說(shuō)明方法200。

雖然下面描述作為動(dòng)態(tài)實(shí)施，但是應(yīng)該理解的是，方法200(以及公開的其它方法)也可應(yīng)用于靜態(tài)圖像。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“靜態(tài)”(關(guān)于該方法的實(shí)施)是指圖像處理步驟跟隨采集圖像。相比之下，如本文中關(guān)于方法實(shí)施使用的術(shù)語(yǔ)“動(dòng)態(tài)”是指構(gòu)成圖像的聲波被接收到時(shí)基本上同時(shí)進(jìn)行圖像處理。在這方面，獲取的圖像和被優(yōu)化清晰度的圖像之間幾乎沒有時(shí)間間隔。

一般而言，方法200可描述如下：從圖像識(shí)別特征，例如局部梯度，局部亮度，和散斑內(nèi)容，以幫助圖像參數(shù)選擇(例如，增益)和組織類型識(shí)別。根據(jù)圖像的特征對(duì)圖像進(jìn)行分段。圖像分段方法可以包括，但不限于，小波，伽柏變換，形態(tài)學(xué)圖像處理，和/或圖像頻率域處理。從分段的圖像提取至少一個(gè)圖像特征。圖像特征(在此也稱為圖像特性)可包括，但不限于，大小、面積、多個(gè)段的相對(duì)位置、結(jié)構(gòu)亮度、散斑內(nèi)容等。根據(jù)該至少一個(gè)圖像特性將圖像自定義到所需的增強(qiáng)和/或視圖。圖像自定義可通過圖像增強(qiáng)，圖像參數(shù)識(shí)別，和非成像方面如解剖識(shí)別，工作流增強(qiáng)如自動(dòng)填充數(shù)據(jù)字段，識(shí)別感興趣區(qū)域(例如，在彩色多普勒如感興趣區(qū)域(ROI)，位置、大小、控制；以及在脈沖多普勒，如門大小、位置、控制)來(lái)實(shí)現(xiàn)。取決于特性和分段的變化率以緩慢或快速的變化動(dòng)態(tài)地將圖像段和圖像特性適應(yīng)為時(shí)間的函數(shù)。

根據(jù)實(shí)施例，方法200的通用(和在圖2中所示的特定版本)實(shí)施例可與至少兩個(gè)不同的圖像版本一起使用。圖像版本指的是組織版本和流版本。在實(shí)例中，該組織版本包括特征，如組織和肌肉，而該流版本包括特征，如血液的運(yùn)動(dòng)和肌肉的跳動(dòng)。因此，這兩個(gè)版本之間的界限確認(rèn)了該方法200可以與圖像的移動(dòng)和相對(duì)靜態(tài)的特征一起使用的事實(shí)。

現(xiàn)在更具體參見圖2，方法200由圖像采集(步驟202)開始。從圖像提取特征(步驟204)。特征是指上述的圖像特性。因此，該特征可以包括大小，面積，段的相對(duì)位置，結(jié)構(gòu)亮度，散斑內(nèi)容等。將所提取的特征集與現(xiàn)有的特征集進(jìn)行比較(步驟206)。在步驟206中，處理電路110可以使用一個(gè)或多個(gè)算法、程序、方程和類似物，以確定特征集之間的相似度。在步驟208，確定該特征集是否改變。該確定可基于該特征集之間的相似度。例如，如果在特定位置的亮度內(nèi)容彼此之間在5％以內(nèi)，則處理電路110可以確定該特征集沒有改變。然而，在特定位置如果局部梯度具有百分之十以上的不同，處理電路110可以確定該特征集已經(jīng)改變。特征集中是否已經(jīng)存在變化的規(guī)定是高度可配置的。在一些實(shí)施例中，該確定基于一個(gè)特征或圖像特性。在其他實(shí)施例中，該確定基于多個(gè)圖像特性的多個(gè)特征。由于其高配置性，對(duì)每個(gè)應(yīng)用，這一過程可有所不同(例如，在B模式成像與多普勒模式成像期間相比)。所有這樣的變化旨在落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

如果該特征集并沒有改變，現(xiàn)有的圖像段被利用(步驟210)。利用這些段，成像參數(shù)被識(shí)別(步驟212)。所識(shí)別的成像參數(shù)被保留(步驟214)和顯示注釋和計(jì)算包被保留(步驟216)。成像參數(shù)保留供將來(lái)使用。例如，如果確定特性集沒有改變，所保留的成像參數(shù)可被用于優(yōu)化圖像中的每個(gè)片段的清晰度。反過來(lái)，可能會(huì)導(dǎo)致相對(duì)更有效和更快速的過程。顯示注釋和計(jì)算包也被保留下來(lái)。這涉及生成圖片的步驟。像步驟214，保留該顯示注釋和計(jì)算包在圖像提供裝置上產(chǎn)生相對(duì)更快的圖像生成。因此，步驟214和216將方法200精簡(jiǎn)用于將來(lái)使用。

如果該特征集已經(jīng)改變，所提取的特征集與特征集模板進(jìn)行比較(步驟218)。在實(shí)施例中，特征集模板被構(gòu)造為查找表(LUT)。在其它實(shí)施例中，特征集模板可以被構(gòu)造為允許或基本上允許由處理電路110進(jìn)行圖像分段(例如，通過一個(gè)或多個(gè)公式、算法、程序、數(shù)值方法、用戶輸入等)的任何配置。特征集模板的應(yīng)用關(guān)于圖3-8進(jìn)行更全面的解釋。

在步驟220，確定新特征集是否已經(jīng)被識(shí)別。新的特征集是指不在特征集模板的特征集。例如，簡(jiǎn)要參考圖3，不具代表性的特征集將表示不具代表性的局部亮度和局部定位值。如果新的特征集沒有被識(shí)別，圖像段被慢慢適應(yīng)(步驟222)以及成像參數(shù)被識(shí)別(步驟224)，并隨時(shí)間被修改(步驟226)。如步驟216，顯示注釋和計(jì)算包被保留，用于高效的將來(lái)使用(步驟228)。如這里更為完整地解釋的那樣，步驟222-228對(duì)應(yīng)于所提取的特征集和在特征集模板中的各種可能性的校準(zhǔn)(例如，如圖3的低局部亮度和低局部定位)，并隨之應(yīng)用相關(guān)的成像參數(shù)。

如果已經(jīng)確定新特征集，進(jìn)行新的段和特征集(即圖像特性)的標(biāo)識(shí)(步驟230)。這些新的段和特征集可以將來(lái)在步驟206被使用。因?yàn)檫@些是新識(shí)別的段和特征集，成像參數(shù)被迅速修改(步驟232)。在步驟230，識(shí)別的特征集的成像參數(shù)的優(yōu)化是已知的，未識(shí)別的特征集的優(yōu)化是未知的；因此使用快速修改以便快速而有效地確定每段各種成像參數(shù)的水平。這允許相對(duì)快速的圖像段清晰度優(yōu)化。產(chǎn)生的顯示注釋和計(jì)算包被適應(yīng)和保留以供將來(lái)使用(步驟234)。

應(yīng)該理解的是，圖2描繪了本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像分段的通用實(shí)施例。特定超聲成像模式的具體方法示于圖9-14。

為了幫助說(shuō)明方法200，圖3，4和6根據(jù)各種實(shí)施例描繪了示例的特征集模板。圖3，4和6示出了示例的特征集，和每個(gè)特征集的對(duì)應(yīng)的成像參數(shù)的調(diào)整。在這些示例設(shè)置中，特征集模板被構(gòu)造成查找表。

如上面所述，方法200與組織版本和流版本一起使用。圖3-4描繪了組織版本的示例的特征集模板而圖6描繪了流版本的示例的特征集模板。

圖3代表了二維圖像段的識(shí)別和優(yōu)化。在圖3，提取的兩個(gè)特征是局部亮度和局部定位。在標(biāo)題“局部亮度”和“局部定位”下面的行中，示出了各種設(shè)置(例如，低局部亮度和中局部定位，中局部亮度和高局部定位等)。構(gòu)成“低、中或高”值的精確劃分是基于相對(duì)比例。每個(gè)特征的精確的數(shù)值表示(或其他識(shí)別特性)(例如，低亮度為亮度值小于或等于X)根據(jù)應(yīng)用可以有很大的變化。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這里關(guān)于圖3，4和6所描繪的相對(duì)比例意在展示示例的實(shí)施方式。還可以利用具有不同值/比例的許多其他設(shè)置。

如圖3所示，成像參數(shù)根據(jù)所提取的局部亮度和局部定位特性被調(diào)整。成像參數(shù)是指用于降低在圖像中的相對(duì)噪聲(例如，模糊)的可調(diào)參數(shù)/變量/系數(shù)。這些參數(shù)中的應(yīng)用導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于每個(gè)特定的特征集的每個(gè)圖像段的增強(qiáng)。圖3中示例的成像參數(shù)是動(dòng)態(tài)范圍，持久性和空間濾波器。在其他實(shí)施例中，更多、更少或不同的成像參數(shù)可被利用。成像參數(shù)的示例調(diào)整(即圖2的步驟212和步驟224)如下：對(duì)于所確定的低局部亮度和低局部定位的特征集，實(shí)現(xiàn)了低動(dòng)態(tài)范圍、高持久性和高空間濾波器的調(diào)整。因此，對(duì)于二維圖像特征每一種組合，處理電路110根據(jù)所確定的二維圖像特征調(diào)整成像參數(shù)。

圖4描繪了四維圖像特征的優(yōu)化。在圖4中，成像特征包括區(qū)域面積，區(qū)域形狀，結(jié)構(gòu)亮度和結(jié)構(gòu)散斑內(nèi)容。根據(jù)每個(gè)成像特征的所確定的相對(duì)值，組織類型被識(shí)別，并且所要調(diào)整的成像參數(shù)被識(shí)別(例如，步驟224和226)。在操作中，圖4將描述一系列行與區(qū)域面積、區(qū)域形狀、結(jié)構(gòu)亮度和結(jié)構(gòu)散斑內(nèi)容的每一種組合。為了便于說(shuō)明，通用的實(shí)施例在圖4描述。

因此，使用圖3-4使每個(gè)圖像段能夠識(shí)別和增強(qiáng)(通過圖3)和組織類型能夠識(shí)別(通過圖4)。將圖像分段成組織類型有助于組織自適應(yīng)處理。例如，取決于感興趣的顯性組織，a)可選擇預(yù)先設(shè)置或者b)可以調(diào)整前端成像參數(shù)。圖5示出了圖像分段的一種方式。如圖所示，圖像的各個(gè)段(例如，軟組織、層狀組織等)被識(shí)別，其中每個(gè)段的成像參數(shù)通過圖3-4適當(dāng)?shù)貎?yōu)化。根據(jù)圖5，圖像分段根據(jù)亮度對(duì)局部梯度進(jìn)行確定。例如，如果成像對(duì)象具有高亮度，但具有低局部梯度，回聲區(qū)域?qū)⒈蛔R(shí)別為分段。

圖6描繪了流版本的特征集模板。根據(jù)實(shí)施例，該表格與彩色多普勒和PW多普勒成像一起使用。表格的應(yīng)用類似于圖3-4，然而，圖6利用了六維的圖像特征識(shí)別器：流量大小、流動(dòng)定位(例如，流動(dòng)方向)，流梯度，流動(dòng)時(shí)間模式，流速和流量強(qiáng)度。根據(jù)所確定的這些特征的組合，成像參數(shù)被調(diào)整(例如動(dòng)態(tài)范圍、持久性、空間濾波器等)。圖7-8描繪了流圖像分段。根據(jù)流分段，如上面所述，可適當(dāng)?shù)剡x擇成像參數(shù)和應(yīng)用。類似于圖5，圖7-8描繪了參數(shù)的兩個(gè)維度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)分段和改變成像參數(shù)時(shí)，圖像特征的所有六個(gè)維度均被利用。

應(yīng)當(dāng)理解的是，圖5和7-8僅僅提供特征的幾個(gè)示例。特征集可以包括附加的方面，如圖像中特征的相對(duì)位置以及特征的設(shè)置，以提供成像區(qū)域的形貌或視圖來(lái)表征感興趣的成像區(qū)域。所有變化都旨在落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

考慮到圖3-8，方法200的概述可以如下。圖像被采集和特征集被提取。特征集是指圖像的一個(gè)或多個(gè)圖像特性(例如，局部亮度)。特征集用于根據(jù)所提取的特征集與圖4與圖7-8中的特征集模板進(jìn)行比較來(lái)識(shí)別圖像中各個(gè)段(例如，軟組織、肌肉、分層組織)。根據(jù)與該特征集模板有關(guān)的所提取的特征集，一個(gè)或多個(gè)成像參數(shù)被調(diào)節(jié)以優(yōu)化與每個(gè)所提取的特征集對(duì)應(yīng)的圖像片段。在這方面，處理電路110根據(jù)包括各種器官，組織等的圖像考慮圖像中的差異(例如，亮度)和根據(jù)段的特征(即特性)不同地優(yōu)化每個(gè)圖像段。之后，由于其分段優(yōu)化，可以在圖像中實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高程度的清晰度。檢查醫(yī)師，用戶，和類似者然后可能能夠更有效地診斷和觀察每個(gè)圖像的內(nèi)容，這可節(jié)省時(shí)間和減少誤診斷。

如上面提到的，通用方法200和系統(tǒng)100可被定制和對(duì)于每個(gè)成像模式是不同的(例如，B模式與多普勒模式)。圖9-14描繪了各種影像模式的各種示例的流程圖。成像模式之間的差異導(dǎo)致通用方法200的差異。這些在本文中進(jìn)行說(shuō)明。圖9，11和13描述了如何為B模式處理(圖9)，彩色模式處理(圖11)，和PW模式處理(圖13)提取特征集的流程圖。圖10根據(jù)一個(gè)實(shí)施例描繪了B模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段的方法。圖12根據(jù)一個(gè)實(shí)施例描繪了彩色模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段的方法。圖14根據(jù)一個(gè)實(shí)施例描繪了PW-模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段的方法。因此，圖10跟隨圖9，圖12跟隨圖11，以及圖14跟隨圖13。圖9-14描繪了與超聲系統(tǒng)的特定成像模式一起使用的通用方法200?？梢岳斫獾?，類似的方法可以與其他超聲成像模式(例如，C模式)一起使用，所有這樣的變化旨在落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖9，示出了B模式成像的提取特征集的方法900。方法900由圖像采集(步驟902)開始。局部亮度和局部定位被計(jì)算(步驟904)。根據(jù)圖像亮度采用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)圖像進(jìn)行分段(步驟906)。根據(jù)圖像定位采用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)圖像進(jìn)行分段(步驟908)。雖然在圖9步驟906和908連續(xù)地發(fā)生，但是它們可能平行發(fā)生，或用另一順序發(fā)生。使用步驟906和908的亮度和定位段，成像區(qū)域被分別識(shí)別(步驟910)。之后這些區(qū)域與已建立的區(qū)域模板進(jìn)行比較(步驟912)。這些區(qū)域模板可以從先前的成像集，用戶自定義模板或區(qū)域模板的另一種形式進(jìn)行開發(fā)。在步驟912中，處理電路110可以使用一個(gè)或多個(gè)算法、程序、方程和類似物，以確定區(qū)域之間的相似性度。在步驟914，確定該區(qū)域是否與模板匹配?？梢愿鶕?jù)該區(qū)域與模板之間的相似度進(jìn)行確定。例如，如果在特定位置的亮度內(nèi)容彼此在5％以內(nèi)，則處理電路110可以確定該區(qū)域沒有改變。然而，如果局部梯度在特定位置具有百分之十以上的不同，處理電路110可以確定該區(qū)域發(fā)生了變化。該地區(qū)是否有匹配的規(guī)定是高度可配置的。在一些實(shí)施例中，根據(jù)一個(gè)圖像特性進(jìn)行確定(例如亮度或取向)。在其他實(shí)施例中，根據(jù)多個(gè)圖像特性進(jìn)行確定(如亮度和取向)。由于其高配置性，對(duì)不同的應(yīng)用(例如在身體的不同位置)，這一過程可有所不同。所有這樣的變化旨在落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

如果該區(qū)域與區(qū)域模板不匹配，新的區(qū)域模板被創(chuàng)建(步驟916)。之后特征集可以被計(jì)算(步驟918)。圖10描繪了特征集計(jì)算之后的過程。

如果該區(qū)域與區(qū)域模板匹配，則特征集可以被計(jì)算(步驟920)。圖10描繪了特征集計(jì)算之后的過程。

如上面提及的，圖10接著通用方法200，是用于B模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段方法1000。方法200和方法1000之間的區(qū)別在于步驟204和步驟1004。在步驟1004中用于B模式處理的所提取的特征集可以包括亮度，散斑內(nèi)容，面積和形狀。

現(xiàn)在參見圖11，示出了用于色彩模式成像的提取特征集的方法1100。方法1100由圖像采集(步驟1102)開始。使用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)速率圖像進(jìn)行圖像分段(步驟1104)。使用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)功率圖像進(jìn)行圖像分段(步驟1106)。使用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)多個(gè)速率圖像進(jìn)行圖像分段(步驟1108)。使用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)多個(gè)功率圖像進(jìn)行圖像分段(步驟1110)。盡管步驟1104，1106,1108和1110在圖11相繼地發(fā)生，但是它們可以并行發(fā)生，或用另一順序發(fā)生。成像區(qū)域使用步驟1104，1106,1108和1110(步驟1112)的速率和功率段進(jìn)行標(biāo)識(shí)。之后這些區(qū)域與已經(jīng)建立的(步驟1114)流區(qū)域模板進(jìn)行比較。這些流區(qū)域模板可以從先前的成像集，用戶自定義模板，或流區(qū)域模板的另一種形式進(jìn)行開發(fā)。在步驟1114中，處理電路110可以使用一個(gè)或多個(gè)算法、程序、方程和類似物，以確定區(qū)域之間的相似度。在步驟1116中，確定該區(qū)域是否與流區(qū)域模板匹配?？梢愿鶕?jù)該區(qū)域和流區(qū)域模板之間的相似程度進(jìn)行確定。例如，如果在特定位置彼此的速率在5％以內(nèi)，則處理電路110可以確定該區(qū)域沒有改變。然而，如果在特定位置如果功率具有百分之十以上的不同，處理電路110可以確定該區(qū)域發(fā)生了變化。該區(qū)域是否有匹配的規(guī)定是高度可配置的。在一些實(shí)施例中，根據(jù)圖像特性(例如速率或功率)進(jìn)行確定。在其他實(shí)施例中，根據(jù)多個(gè)圖像特性(例如，速率和功率)進(jìn)行確定。由于其高可配置性，對(duì)不同的應(yīng)用，這一過程可有所不同(如身體的不同位置)。所有這樣的變化旨在落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

如果該區(qū)域與流區(qū)域模板不匹配的，新的流區(qū)域模板被創(chuàng)建(步驟1118)。然后，可以計(jì)算特征集(步驟1120)。圖12描繪了特征集計(jì)算之后的過程。

如果該區(qū)域與流區(qū)域模板匹配，則可以計(jì)算特征集(步驟1122)。圖12描繪了特征集計(jì)算之后的過程。

如上面所述，圖12接著通用方法200，具有用于彩色模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段方法1200。方法200和方法1200之間的區(qū)別在于步驟204和步驟1204。在步驟1204中，用于彩色模式處理的所提取的特征集可以包括大小、定位、梯度、速率和強(qiáng)度。

現(xiàn)在參見圖13，示出了用于PW-模式成像的提取特征集的方法1300。方法1300是由圖像采集(步驟1302)開始。使用標(biāo)準(zhǔn)圖像分段方法對(duì)頻譜圖像進(jìn)行圖像分段(步驟1304)。成像區(qū)域使用步驟1304的頻譜段進(jìn)行識(shí)別(步驟1306)。然后這些區(qū)域與已經(jīng)建立的流區(qū)域模板進(jìn)行比較(步驟1308)。這些流區(qū)域模板可以從先前的成像集，用戶自定義模板，或流區(qū)域模板的另一種形式進(jìn)行開發(fā)。在步驟1308中，處理電路110可以使用一個(gè)或多個(gè)算法、程序、方程和類似物，以確定區(qū)域之間的相似度。在步驟1310，確定該區(qū)域是否與流區(qū)域模板匹配?？梢愿鶕?jù)該區(qū)域和流區(qū)域模板之間的相似程度進(jìn)行確定。例如，如果在特定位置的頻譜彼此在5％以內(nèi)，則處理電路110可以確定該區(qū)域沒有改變。然而，如果在特定位置頻譜具有百分之十以上的不同，處理電路110可以確定該區(qū)域發(fā)生了變化。該區(qū)域是否有匹配的規(guī)定是高度可配置的。由于其高可配置性，對(duì)不同的應(yīng)用，這一過程可有所不同(如身體的不同位置)。所有這樣的變化旨在落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。

如果該區(qū)域與流區(qū)域模板不匹配，新的流區(qū)域模板被創(chuàng)建(步驟1312)。然后，可以計(jì)算特征集(步驟1314)。圖14描繪了特征集計(jì)算之后的過程。

如果該區(qū)域與流區(qū)域模板匹配，則可以計(jì)算特征集(步驟1316)。圖14描繪了特征集計(jì)算之后的過程。

如上面所述，圖14接著通用方法200，是用于PW模式處理的動(dòng)態(tài)圖像分段方法1400。方法200和方法1400之間的差別是步驟204和步驟1404。在步驟1404中，用于PW模式的所提取的特征集可以包括梯度、時(shí)間模式、速率和強(qiáng)度。

本發(fā)明考慮在任何機(jī)器可讀介質(zhì)上的方法、系統(tǒng)和程序產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)各種操作。本發(fā)明的實(shí)施例可以使用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)處理器，或者通過合適的系統(tǒng)的專用計(jì)算機(jī)處理器，納入這個(gè)或另一個(gè)目的，或通過硬連線系統(tǒng)實(shí)施。在本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例包括程序產(chǎn)品，程序產(chǎn)品包括機(jī)器可讀介質(zhì)，機(jī)器可讀介質(zhì)攜帶或具有存儲(chǔ)在其上的機(jī)器可執(zhí)行的指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣的機(jī)器可讀介質(zhì)可以是任何可用的介質(zhì)，該介質(zhì)可以被通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)或其他機(jī)器用具有處理器。通過舉例的方式，這樣的機(jī)器可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)裝置，或任何可攜帶或存放所需的機(jī)器可執(zhí)行的指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的程序代碼的以及可以被通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)或其他機(jī)器的處理器訪問其他介質(zhì)。當(dāng)信息傳遞或通過網(wǎng)絡(luò)或其他通訊連接(或者是硬件、無(wú)線、或者是硬件和無(wú)線的組合)提供給機(jī)器，機(jī)器正確地視連接為機(jī)器可讀介質(zhì)。因此，任何這樣的連接正確地稱為機(jī)器可讀介質(zhì)。上述的組合也包括在機(jī)器可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。機(jī)器可執(zhí)行的指令包括，例如，導(dǎo)致通用計(jì)算機(jī)，專用計(jì)算機(jī)，或特殊用途的計(jì)算機(jī)，或特殊用途的處理機(jī)器執(zhí)行某些功能或功能組的指令或數(shù)據(jù)。

雖然這些圖片可能會(huì)顯示方法步驟的具體順序，但步驟的順序可能與所描述的不同。兩個(gè)或多個(gè)步驟可以同時(shí)執(zhí)行或部分同時(shí)執(zhí)行。這種變化將取決于所選擇的軟件和硬件系統(tǒng)和設(shè)計(jì)者的選擇。所有這些變化都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。同樣，軟件執(zhí)行可以用標(biāo)準(zhǔn)編程技術(shù)用以規(guī)則為基礎(chǔ)的邏輯和其他邏輯實(shí)現(xiàn)，以完成各種連接步驟，處理步驟，比較步驟和確定步驟。

各個(gè)方面和實(shí)施例已在此公開，其他方面和實(shí)施例為本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉。本公開的各個(gè)方面和實(shí)施例旨在說(shuō)明而不是為了限制，真正的范圍和精神由權(quán)利要求表示。