专利名称：产生图像的方法、执行设备、诊断系统和医学图像系统的制作方法
技术领域：
下面的描述涉及一种产生图像的方法、执行该方法的设备、诊断系统和医学图像系统。
背景技术：
使用合成孔径技术的图像系统合成多个低分辨率的图像信号，并合成高分辨率图像信号，在这种情况下，可应用传输切趾权重(transmission apodization weight)。在应用传输切趾权重时，可应用数据独立技术(data-independent technique),该数据独立技术不管输入信号如何都累加形成低分辨率图像的像素值。由于由数据独立技术产生的诊断图像可能不具有良好的对比度或分辨率，所以为获取高分辨率图像，可使用在形成低分辨率图像的所有像素计算切趾权重的数据依赖技术(data-dependent technique)。在由数据依赖技术产生的诊断图像中，可保证高分辨率性能，但发生了操作次数急剧增加，因此，难 以产生诸如诊断图像的图像。
发明内容
根据一方面，提供了一种诊断图像产生设备。所述诊断图像产生设备包括低分辨率图像信号合成单元，被配置为通过使用从对象反射的信号来合成多个低分辨率图像信号中的每一个；权重计算单元，被配置为利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算用于合成高分辨率图像信号的权重；高分辨率图像信号合成单元，被配置为通过将计算的权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号。权重计算单元可将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，并利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重，高分辨率图像信号合成单元可将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。权重计算单元可用最小方差技术针对与每个低分辨率图像信号中包括的某些像素的每个位置相应的信号值来计算权重。权重计算单元可针对与每个低分辨率图像信号中包括的某些像素的每个位置相应的信号值产生协方差矩阵，计算产生的协方差的逆，并利用计算的协方差的逆来计算权重。权重计算单元可包括权重存储器，被配置为存储计算的权重；权重更新器，被配置为计算用于合成高分辨率图像信号的权重，并将权重存储器中存储的权重更新为计算的权重。高分辨率图像信号合成单元可至少一次地将权重存储器中存储的权重应用于与形成低分辨率图像信号的像素的各位置相应的多个信号值中的除了与某些像素的每个位置相应的已经用来计算权重的信号值之外的信号值。权重可对应于切趾权重。
在另一方面，提供了一种诊断系统。所述诊断系统包括探测器，被配置为通过使用多个换能器将信号发送到对象/从对象接收信号；诊断图像产生设备，利用从探测器接收的信号合成多个低分辨率图像信号中的每一个，被配置为将权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号，并被配置为输出合成的高分辨率图像信号作为诊断图像，其中，利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算所述权重。诊断图像产生设备可将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重，并将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。在另一方面，提供了一种医学图像系统。所述医学图像系统包括诊断图像产生设备，被配置为通过使用从对象反射的信号合成多个低分辨率图像信号中的每一个，被配置为通过将权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号，并被配置为输出合成的高分辨率图像信号作为诊断图像，其中，利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算所述权重；显示单元，被配置为显示输出的诊断图像。诊断图像产生设备可将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重，并可将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。在另一方面，提供了一种产生诊断图像的方法。所述方法包括接收从对象反射的信号；通过使用接收的信号合成多个低分辨率图像信号中的每一个；利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算用于合成高分辨率图像信号的权重；通过将计算的权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号。计算权重的步骤可将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重，合成高分辨率图像信号的步骤可将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。计算权重的步骤可用最小方差技术针对与每个低分辨率图像信号中包括的某些像素的每个位置相应的信号值来计算权重。计算权重的步骤可针对与每个低分辨率图像信号中包括的某些像素的每个位置相应的信号值产生协方差矩阵，计算产生的协方差的逆，并利用计算的协方差的逆来计算权重。计算权重的步骤可包括计算用于合成高分辨率图像信号的权重；存储计算的权重；将存储的权重更新为计算的权重。合成高分辨率图像信号的步骤可至少一次地将存储的权重应用于与形成低分辨率图像信号的像素的各位置相应的信号值中的除了与所述某些像素的每个位置相应的已经用来计算权重的信号值之外的信号值。权重可对应于切趾权重。所述方法还可包括将合成的高分辨率图像信号显示为诊断图像。一种非瞬态计算机可读存储介质可存储用于执行所述方法的计算机程序。、
通过下面的详细描述、附图和权利要求书其他特征和方面会是清楚的。
图I是示出诊断系统的使用环境的示例的示图；图2是示出诊断图像产生设备的示例的示图；图3是示出在权重计算单元中使用与形成低分辨率图像的像素的各位置相应的信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算权重的方法的示例的示图；图4是示出在权重计算单元中计算权重以合成高分辨率图像信号的方法的示例的示图； 图5是示出诊断系统的示例的示图；图6是示出权重计算单元的示例的示图；图7是示出医学图像系统的示例的示图；图8是示出产生诊断图像的方法的示例的流程图。贯穿附图和详细描述，除非另外描述，相同的附图标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。为了清晰、示出和方便，这些元件的相对大小和描述可能被夸大。
具体实施例方式提供了下面详细的描述以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，这里描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物将被提示给本领域普通技术人员。另外，为了更清晰和简要，可省略对已知功能和结构的描述。图I是示出诊断系统200的使用环境的示例的示图。参照图1，诊断系统200包括探测器50和诊断图像产生设备100。诊断图像产生设备100将信号发送到探测器50，或者从探测器50接收信号，并针对对象产生诊断图像。探测器50将信号发送到对象，并用多个换能器(transducer)接收从对象反射(reflect)的信号。诊断图像产生设备100通过使用从换能器接收的信号合成多个低分辨率图像信号，通过使用合成的低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号，并根据例如合成孔径技术通过使用合成的高分辨率图像信号来产生诸如诊断图像的图像。在这种情况下，从探测器50的每个换能器反射的信号可以是从对象反射的信号。这里，合成孔径技术表示通过合成多个低分辨率图像信号而合成一个或多个高分辨率图像信号。可根据与形成每个低分辨率图像的像素的各位置相应的信号值来产生与形成高分辨率图像的像素的每个位置相应的信号值。低分辨率图像信号表示形成低分辨率图像并与低分辨率图像相应的信号，高分辨率图像信号表示形成高分辨率图像并与高分辨率图像相应的信号。与形成低分辨率图像的像素的各位置相应的信号值可以是从对象反射的信号所指示的关于对象的信息。例如，与像素的每个位置相应的信号值指示与形成低分辨率图像的像素的每个位置的亮度相应的信号值。由于从对象反射的信号的大小的绝对值可指示从对象反射的信号的亮度，所以应理解在这里教导的范围内，关于对象的亮度信息可被表示为从对象反射的信号的大小。因此，与形成低分辨率图像的像素的各位置相应的信号值可以是从对象反射的信号所指示的关于对象的売度彳目息。作为超声波信号的示例，在每个低分辨率图像的相同位置的像素的信号值之间的亮度差是通过计算估计值所估计的信号值差，在波束形成中从媒介中的微粒反射超声波信号。因此，合成孔径技术可以是相互补充亮度差以合成高分辨率图像信号的方法。每个低分辨率图像的相同位置的像素的信号值可以是指示关于对象的相同点的亮度信息的信号值。在这种情况下，每个低分辨率图像的相同位置的像素的多个信号值(指示关于对象的相同点的亮度信息)可能不同。这种差异可能是由于根据每个换能器将信号发送到对象的偏移量而导致的差异所引起的。响应于将信号发送到对象的每个换能器换能器，根据在不同位置的每个换能器发送信号的位置，针对对象出现了偏移量，因此，在每个低分辨率图像的相同位置的信号值之间出现了差异。因此，合成孔径技术相互补充亮度差，以合成高分辨率图像信号。
诊断图像产生设备100为多个低分辨率图像信号中的每个信号设置权重，以合成高分辨率图像信号。用形成每个低分辨率图像的像素的信号值中的与某些像素的各位置相应的信号值来计算为每个低分辨率图像信号设置的权重。作为非限制示例，权重可以是在合成孔径技术中应用的切趾权重或者是在快速切趾方法中使用的权重。以这种方式，诊断图像产生设备100应用权重，其中，用与形成每个低分辨率图像的像素的各位置相应的信号值中的与某些像素的各位置相应的信号值来计算所述权重。因此，诊断图像产生设备100可减少操作次数，并针对对象产生高分辨率图像。图2是示出诊断图像产生设备100的示例的示图。参照图2,诊断图像产生设备100包括低分辨率图像信号合成单元110、权重计算单元120和高分辨率图像信号合成单元130。在图2的诊断图像产生设备100中，示出了与该示例相关的元件。应该理解，在这里教导的范围内，诊断图像产生设备100还可包括除了图2的元件外的普通元件。此外，图2中的诊断图像产生设备100的低分辨率图像信号合成单元110、权重计算单元120和高分辨率图像信号合成单元130或者其组合可由一个或多个处理器来实现。所述处理器可由逻辑门阵列来实现，或者由通用微处理器和存储可由微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。另外，本领域技术人员应该理解，诊断图像产生设备100的元件可用任何类型的硬件来实现。诊断图像产生设备100可针对对象产生高分辨率图像信号，产生的高分辨率图像信号可以是对象的诊断图像。低分辨率图像信号合成单元110通过使用从对象反射的信号来合成多个低分辨率图像信号中的每一个。应理解的是，通过低分辨率图像信号合成单元110合成低分辨率图像信号可以是主要产生低分辨率图像信号的情况以及信号值被生成为与形成低分辨率图像的像素的各位置相应的情况。还应该理解，低分辨率图像信号合成单元110可包括波束形成器(未示出)，或者通过使用从波束形成器输出的信号来合成多个低分辨率图像信号中的每一个。作为非限制性示例，波束形成器可以是自适应波束形成器，所述自适应波束形成器形成用于输出与形成低分辨率图像的像素的各位置相应的信号值的接收波束。
另外，低分辨率图像信号合成单元110用换能器接收从换能器对象反射的信号，并通过使用从换能器换能器接收的每个信号计算的信号值来合成多个低分辨率图像信号中的每一个。例如，在M个换能器接收从对象反射的信号的情况下，由低分辨率图像信号合成单元110执行的操作可如等式(I)所示。
权利要求
1.一种诊断图像产生设备，包括 低分辨率图像信号合成单元，被配置为通过使用从对象反射的信号来合成多个低分辨率图像信号中的每一个； 权重计算单元，被配置为利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值，来计算用于合成高分辨率图像信号的权重； 高分辨率图像信号合成单元，被配置为通过将计算的权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号。
2.如权利要求所述I的诊断图像产生设备，其中， 权重计算单元将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，并利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重， 高分辨率图像信号合成单元将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。
3.如权利要求所述I的诊断图像产生设备，其中，权重计算单元用最小方差技术针对与每个低分辨率图像信号中包括的所述某些像素的每个位置相应的信号值来计算权重。
4.如权利要求所述3的诊断图像产生设备，其中，权重计算单元针对与每个低分辨率图像信号中包括的所述某些像素的每个位置相应的信号值产生协方差矩阵，计算产生的协方差的逆，并利用计算的协方差的逆来计算权重。
5.如权利要求所述I的诊断图像产生设备，其中，权重计算单元包括 权重存储器，被配置为存储计算的权重； 权重更新器，被配置为计算用于合成高分辨率图像信号的权重，并将权重存储器中存储的权重更新为计算的权重。
6.如权利要求所述5的诊断图像产生设备，其中，高分辨率图像信号合成单元至少一次地将权重存储器中存储的权重应用于与形成低分辨率图像信号的像素的各位置相应的多个信号值中的除了与所述某些像素的每个位置相应的已经用来计算权重的信号值之外的信号值。
7.如权利要求所述I的诊断图像产生设备，其中，权重对应于切趾权重。
8.—种诊断系统,包括 探测器，被配置为通过使用多个换能器将信号发送到对象/从对象接收信号； 诊断图像产生设备，利用从探测器接收的信号合成多个低分辨率图像信号中的每一个，被配置为通过将权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号，并被配置为输出合成的高分辨率图像信号作为诊断图像，其中，利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算所述权重。
9.如权利要求8所述的诊断系统，其中，诊断图像产生设备将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重，并将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。
10.一种医学图像系统，包括 诊断图像产生设备，被配置为通过使用从对象反射的信号来合成多个低分辨率图像信号中的每一个，被配置为通过将权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号，并被配置为输出合成的高分辨率图像信号作为诊断图像，其中，利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算所述权重； 显示单元，被配置为显示输出的诊断图像。
11.如权利要求10所述的医学图像系统，其中，诊断图像产生设备将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重，并将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。
12.—种产生诊断图像的方法，所述方法包括 接收从对象反射的信号； 通过使用接收的信号合成多个低分辨率图像信号中的每一个； 利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值，来计算用于合成高分辨率图像信号的权重；通过将计算的权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号。
13.如权利要求12所述的方法，其中， 计算权重的步骤将每个低分辨率图像信号划分成多个区域，利用与每个区域中包括的一个像素的位置相应的信号值来计算权重， 合成高分辨率图像信号的步骤将计算的权重应用于包括与已经被用来计算权重的信号值相应的像素的区域。
14.如权利要求12所述的方法，其中，计算权重的步骤用最小方差技术针对与每个低分辨率图像信号中包括的所述某些像素的每个位置相应的信号值来计算权重。
15.如权利要求14所述的方法，其中，计算权重的步骤针对与每个低分辨率图像信号中包括的所述某些像素的每个位置相应的信号值产生协方差矩阵，计算产生的协方差的逆，并利用计算的协方差的逆来计算权重。
16.如权利要求12所述的方法，其中，计算权重的步骤包括 计算用于合成高分辨率图像信号的权重； 存储计算的权重； 将存储的权重更新为计算的权重。
17.如权利要求16所述的方法，其中，合成高分辨率图像信号的步骤至少一次地将存储的权重应用于与形成低分辨率图像信号的像素的各位置相应的信号值中的除了与所述某些像素的每个位置相应的已经用来计算权重的信号值之外的信号值。
18.如权利要求12所述的方法，其中，权重对应于切趾权重。
19.如权利要求12所述的方法，还包括将合成的高分辨率图像信号显示为诊断图像。
全文摘要
提供了一种产生图像的方法、执行设备、诊断系统和医学图像系统。诊断图像产生设备包括低分辨率图像信号合成单元，被配置为通过使用从对象反射的信号来合成多个低分辨率图像信号中的每一个；权重计算单元，被配置为利用与形成每个合成的低分辨率图像信号的多个像素的各位置相应的多个信号值中的与某些像素的每个位置相应的信号值来计算用于合成高分辨率图像信号的权重；高分辨率图像信号合成单元，被配置为通过将计算的权重应用于每个低分辨率图像信号来合成高分辨率图像信号。
文档编号A61B8/00GK102750717SQ20121010548
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月11日 优先权日2011年4月22日
发明者朴成灿, 金圭洪, 金晶澔 申请人:三星电子株式会社