基于超声造影图像的图像处理方法及装置与流程

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及基于超声造影图像的图像处理方法及装置、计算机可读存储介质及电子设备。

背景技术：

超声定位显微镜(ultrasoundlocalizationmicroscopy，ulm)主要通过对微血管中的超声造影剂进行定位的方式实现微血管成像的目的，其能够克服声学衍射带来的影响，重要性不言而喻。

然而，高浓度的微泡会影响微泡的定位操作，并且较深血流中的微泡易受组织运动(比如由于心脏搏动引起的软组织运动)的干扰，因此在现有技术中，微泡的定位精准度较差。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，提出了本发明。本发明实施例提供了一种基于超声造影图像的图像处理方法及装置、计算机可读存储介质及电子设备。

一方面，本发明一实施例提供了一种基于超声造影图像的图像处理方法，应用于包括微泡的第一超声造影图像序列。该基于超声造影图像的图像处理方法包括：对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，其中，第一解耦操作用于提高微泡的空间稀疏度；对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，其中，第二解耦操作用于提高微泡的时间稀疏度。

在本发明一实施例中，对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，包括：基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号；基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

在本发明一实施例中，基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，包括：对多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号进行多尺度分解操作，以生成多个像素坐标各自对应的第一多尺度分解信号集合；针对多个像素坐标中的每个像素坐标，对像素坐标对应的第一多尺度分解信号集合进行过滤操作，以生成像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合，其中，过滤操作用于过滤掉第一多尺度分解信号集合中的预设尺度的分解信号；将像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合进行拼接操作，以生成像素坐标对应的拼接信号；基于多个像素坐标各自对应的拼接信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

在本发明一实施例中，预设尺度的分解信号包括第一多尺度分解信号集合中尺度最小的分解信号。

在本发明一实施例中，在基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号之前，进一步包括：确定第二超声造影图像序列对应的空间坐标系，其中，空间坐标系能够表征图像序列信息；基于第二超声造影图像序列和空间坐标系确定第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合。

在本发明一实施例中，基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号，包括：针对多个像素坐标中的每个像素坐标，基于空间坐标系表征的图像序列信息将像素坐标对应的像素值集合拼接为一维灰度涨落信号，以确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号。

在本发明一实施例中，对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，包括：针对第一超声造影图像序列中的每帧超声造影图像，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息；基于超声造影图像对应的距离信息对超声造影图像进行像素加权操作，以生成超声造影图像对应的加权图像；基于第一超声造影图像序列中的超声造影图像各自对应的加权图像生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列。

在本发明一实施例中，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息，包括：基于微泡区域和背景区域对超声造影图像进行二值化处理，以生成二值化图像；基于二值化图像确定微泡区域和背景区域之间的距离信息。

在本发明一实施例中，微泡区域包括多个像素块，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息，包括：针对多个像素块中的每个像素块，确定像素块到背景区域的最短距离；基于多个像素块各自对应的最短距离确定距离信息。

另一方面，本发明一实施例提供了一种基于超声造影图像的图像处理装置，应用于包括微泡的第一超声造影图像序列。该基于超声造影图像的图像处理装置包括：第一解耦模块，用于对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，其中，第一解耦操作用于提高微泡的空间稀疏度；第二解耦模块，用于对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，其中，第二解耦操作用于提高微泡的时间稀疏度。

另一方面，本发明一实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序用于执行上述任一实施例所提及的基于超声造影图像的图像处理方法。

另一方面，本发明一实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器，该处理器用于执行上述任一实施例所提及的基于超声造影图像的图像处理方法。

本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法，通过对第一超声造影图像序列分别进行第一解耦操作和第二解耦操作的方式，不仅提高了超声造影图像序列的信噪比，而且提高了微泡的时空稀疏化(包括时间稀疏化和空间稀疏化)的程度，打破了现有微泡定位方法对微泡浓度的限制，进而为提高微泡的定位精准度提供了前提条件。此外，本发明实施例有效解决了临床应用场景中所面临的微泡浓度和背景噪声问题，为提高后续超分辨图像重建的速度和精度提供了有利条件。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1所示为本发明实施例所适用的一场景示意图。

图2所示为本发明实施例所适用的另一场景示意图。

图3所示为本发明一示例性实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法的流程示意图。

图4a和图4b所示为超声造影图像序列对应的超分辨重建示意图。

图5所示为本发明一示例性实施例提供的对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的流程示意图。

图6所示为本发明一示例性实施例提供的基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的流程示意图。

图7所示为本发明一示例性实施例提供的基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的阶段性结果示意图。

图8所示为本发明另一示例性实施例提供的对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的流程示意图。

图9所示为本发明一示例性实施例提供的对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列的流程示意图。

图10所示为本发明一示例性实施例提供的确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息的流程示意图。

图11所示为本发明一示例性实施例提供的加权图像的生成过程示意图。

图12a和图12b所示为本发明一示例性实施例提供的像素加权操作的加权效果示意图。

图13所示为本发明一示例性实施例提供的基于超声造影图像的图像处理装置的结构示意图。

图14所示为本发明一示例性实施例提供的第二解耦模块的结构示意图。

图15所示为本发明另一示例性实施例提供的第二解耦模块的结构示意图。

图16所示为本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。

图1所示为本发明实施例所适用的一场景示意图。如图1所示，本发明实施例所适用的场景中包括服务器1和超声成像设备2，其中，服务器1和超声成像设备2之间存在通信连接关系。

具体而言，超声成像设备2用于采集包括微泡的第一超声造影图像序列，服务器1用于对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，其中，第一解耦操作用于提高微泡的空间稀疏度；对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，其中，第二解耦操作用于提高微泡的时间稀疏度。即，该场景实现了一种基于超声造影图像的图像处理方法。

由于图1所示的上述场景借助服务器1实现了基于超声造影图像的图像处理方法，因此，不但能够提高场景的适应能力，而且能够有效降低超声成像设备2的计算量。

需要说明的是，本公开还适用于另一场景。图2所示为本发明实施例所适用的另一场景示意图。具体地，该场景中包括图像处理设备3，并且，图像处理设备3中包括图像采集模块301和计算模块302，图像采集模块301和计算模块302之间存在通信连接关系。

具体而言，图像处理设备3中的图像采集模块301可用于执行图1所示场景中的超声成像设备2的功能，图像处理设备3中的计算模块302可用于执行图1所示场景中的服务器1的功能。本发明实施例不再赘述。

由于图2所示的上述场景利用图像处理设备3实现了基于超声造影图像的图像处理方法，无需与服务器等相关装置进行数据传输操作，因此，图2所示的上述场景能够保证基于超声造影图像的图像处理方法的实时性。

图3所示为本发明一示例性实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法的流程示意图。如图3所示，本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法包括如下步骤。

步骤10，对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，其中，第一解耦操作用于提高微泡的空间稀疏度。

示例性地，步骤10中提及的第一超声造影图像序列为超声成像设备采集的、包括微泡的二维超声造影图像序列。即，第一超声造影图像序列中包括多帧第一超声造影图像，并且每帧第一超声造影图像中均包括微泡区域。

示例性地，第一解耦操作通过凸显微泡的中心轴区域的方式实现，并且第一解耦操作能够抑制背景区域的噪声。其中，微泡区域指的是第一超声造影图像中微泡对应的图像区域，背景区域指的是第一超声造影图像中不包括微泡的背景图像区域。应当理解，采用上述提及的第一解耦操作对第一超声造影图像序列进行处理后，不仅能够有效提高超声造影图像的信噪比，而且能够有助于提高微泡的空间稀疏化程度(即空间稀疏化度)，进而为提高微泡的定位精准度提供了前提条件。

需要说明的是，上述提及的空间稀疏化指的是同一帧超声造影图像中所包括的多个微泡之间的稀疏化。

在本发明一实施例中，第二超声造影图像序列中所包括的多帧第二超声造影图像为通过对第一超声造影图像序列中所包括的多帧第一超声造影图像逐帧进行第一解耦操作后得到的。比如，第一超声造影图像序列表征为第二超声造影图像序列表征为

步骤20，对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，其中，第二解耦操作用于提高微泡的时间稀疏度。

需要说明的是，本发明实施例对步骤20中提及的第二解耦操作的具体实现方式不进行限定，只要第二解耦操作能够提高微泡的时间稀疏度即可，以便为后续的微泡定位操作及超声超分辨重建操作提供有利条件。

在实际应用过程中，首先对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，然后对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法，通过对第一超声造影图像序列分别进行第一解耦操作和第二解耦操作的方式，不仅提高了超声造影图像序列的信噪比，而且提高了微泡的时空稀疏化(包括时间稀疏化和空间稀疏化)的程度，打破了现有微泡定位方法对微泡浓度的限制，进而为提高微泡的定位精准度提供了前提条件。此外，本发明实施例有效解决了临床应用场景中所面临的微泡浓度和背景噪声问题，为提高后续超分辨图像重建的速度和精度提供了有利条件。

图4a和图4b所示为超声造影图像序列对应的超分辨重建示意图。具体地，图4a和图4b对应的原始超声造影图像序列均为基于超声成像设备采集的、新西兰大白兔下肢二头肌血管的超声造影图像序列。图4a所示为利用现有的超分辨定位技术(比如超声定位显微镜)对原始超声造影图像序列进行重建处理后得到的超分辨重建示意图，图4b所示为利用本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法和现有的超分辨定位技术对原始超声造影图像序列进行处理后再重建得到的超分辨重建示意图。

如图4a和图4b所示，图4b所示的超分辨重建效果明显优于图4a所示的超分辨重建效果。即，采用本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法对原始超声造影图像序列进行处理后，超声造影图像序列对应的超分辨重建效果更优。

图5所示为本发明一示例性实施例提供的对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的流程示意图。在本发明图3所示实施例基础上延伸出本发明图5所示实施例，下面着重叙述图5所示实施例与图3所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。

如图5所示，在本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法中，对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列步骤，包括如下步骤。

步骤21，基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号。

基于超声造影图像序列的采集方式能够明确知晓，第二超声造影图像序列中包括多帧第二超声造影图像，该多帧第二超声造影图像之间包括基于时间的图像序列信息，并且该多帧第二超声造影图像的图像尺寸相同。那么对应地，基于该多帧第二超声造影图像建立空间坐标系(比如xyz三维空间坐标系，其中，x轴和y轴表征像素坐标，z轴表征图像序列信息)后，针对xy平面的每一像素坐标，均对应有一像素值集合，该像素值集合为多帧第二超声造影图像在此像素坐标处的像素值的集合。

应当理解，基于第二超声造影图像序列中包括的图像序列信息将每一像素坐标对应的像素值集合进行基于时间维度的拼接操作后，便可形成该像素坐标对应的一维灰度涨落信号。

步骤22，基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

示例性地，针对步骤22中提及的多个像素坐标中的每个像素坐标，对该像素坐标对应的一维灰度涨落信号进行多尺度分解操作(比如haar小波分解、daubechies小波分解等)，并基于获得的多尺度分解信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法，通过基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号，并基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的方式，实现了对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的目的。本发明实施例通过计算像素坐标对应的一维灰度涨落信号，并对一维灰度涨落信号进行多尺度分解的方式实现了提高微泡的时间稀疏度的目的，并且有效抑制了第二超声造影图像序列中的背景噪声，进而进一步为提高微泡的定位精准度提供了前提条件。

图6所示为本发明一示例性实施例提供的基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的流程示意图。在本发明图5所示实施例基础上延伸出本发明图6所示实施例，下面着重叙述图6所示实施例与图5所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。

如图6所示，在本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法中，基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列步骤，包括如下步骤。

步骤221，对多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号进行多尺度分解操作，以生成多个像素坐标各自对应的第一多尺度分解信号集合。

示例性地，基于haar小波对每个像素坐标对应的一维灰度涨落信号进行分解尺度为5的多尺度分解操作，以生成该像素坐标对应的第一多尺度分解信号集合。

步骤222，针对多个像素坐标中的每个像素坐标，对像素坐标对应的第一多尺度分解信号集合进行过滤操作，以生成像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合，其中，过滤操作用于过滤掉第一多尺度分解信号集合中的预设尺度的分解信号。

在本发明一实施例中，预设尺度的分解信号包括第一多尺度分解信号集合中尺度最小的分解信号。比如，共包含5个分解尺度，分别为1，2，3，4和5，那么，将分解尺度1对应的分解信号过滤掉，保留分解尺度2至5的分解信号。基于信号的多尺度分解原理本案发明人发现，分解尺度越小，该分解尺度对应的分解信号中所包含的噪声信号越多。因此，本发明实施例通过过滤掉尺度最小的分解信号的方式，实现了高效滤除噪声信号的目的。

需要说明的是，过滤操作过滤掉的分解信号的数量不局限于上述实施例中提及的一个，亦可以为多个。比如，过滤掉尺度最小和次小的两个分解信号。

步骤223，将像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合进行拼接操作，以生成像素坐标对应的拼接信号。

示例性地，针对每一像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合，基于分解尺度升序排列的顺序依次将分解尺度对应的分解信号进行拼接操作，以生成该像素坐标对应的拼接信号。

步骤224，基于多个像素坐标各自对应的拼接信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

示例性地，将步骤224中提及的多个像素坐标各自对应的拼接信号组合在一起，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。比如，第二超声造影图像序列表征为第三超声造影图像序列表征为

本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法，通过对多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号进行多尺度分解操作，以生成多个像素坐标各自对应的第一多尺度分解信号集合，然后针对多个像素坐标中的每个像素坐标，对像素坐标对应的第一多尺度分解信号集合进行过滤操作，以生成像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合，继而将像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合进行拼接操作，以生成像素坐标对应的拼接信号，最后基于多个像素坐标各自对应的拼接信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的方式，实现了基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的目的。本发明实施例能够进一步过滤掉图像中的噪声信号，打破了传统基于微泡定位的超分辨重建方法对微泡浓度的限制，极大提高了微泡的定位精准度和速度，进而极大提高了后续超分辨重建的精度和速度。

下面利用图7说明图6所示实施例提及的基于超声造影图像的图像处理方法的具体实现过程。

图7所示为本发明一示例性实施例提供的基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的阶段性结果示意图。

如图7所示，经第一解耦操作后所生成的第二超声造影图像序列共201帧，下面以像素坐标(1，1)为例进行说明。

第一步，提取第1至201帧中像素坐标(1，1)处的灰度值(共201个)，并按照图像排列顺序形成长度为201的一维灰度涨落信号。

第二步，对所形成的一维灰度涨落信号进行多尺度分解操作。具体而言，采用haar小波进行多尺度分解操作，并且分解尺度数为5。基于分解尺度j和一维灰度涨落信号分别计算出不同分解尺度对应的分解信号。应当理解，基于haar小波的多尺度分解操作主要利用卷积计算的方式确定各分解尺度对应的分解信号，本发明实施例对此不再赘述。

经计算后得知，分解尺度j＝1对应的分解信号的长度为198，分解尺度j＝2对应的分解信号的长度为194，分解尺度j＝3对应的分解信号的长度为186，分解尺度j＝4对应的分解信号的长度为170，分解尺度j＝5对应的分解信号的长度为138。

如前所述，相对而言，较小分解尺度对应的分解信号中包括较多的噪声信号。因此，本发明实施例将分解尺度j＝1对应的分解信号过滤掉，将分解尺度j＝2～5对应的分解信号保留。

第三步，基于分解尺度升序的顺序，拼接分解尺度j＝2～5对应的分解信号，以生成长度为688的拼接信号。应当理解，所确定的拼接信号能够表征像素坐标(1，1)处的灰度波动情况。

第四步，针对每个像素坐标执行上述第一步至第三步的操作，进而得出每个像素坐标对应的拼接信号。应当理解，各个像素坐标对应的拼接信号的长度均为688。最后基于各个像素坐标对应的拼接信号生成包括688帧图像的第三超声造影图像序列。

由此可见，本发明实施例实现了微泡的时间稀疏化，时间稀疏化与上述提及的空间稀疏化一起共同形成了微泡的时空稀疏化。进行时空稀疏化的微泡有助于降低微泡定位的难度，进而提高微泡定位的精准度。

图8所示为本发明另一示例性实施例提供的对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列的流程示意图。在本发明图5所示实施例基础上延伸出本发明图8所示实施例，下面着重叙述图8所示实施例与图5所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。

如图8所示，在本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法中，在基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号步骤之前，进一步包括如下步骤。

步骤23，确定第二超声造影图像序列对应的空间坐标系，其中，空间坐标系能够表征图像序列信息。

示例性地，空间坐标系为包括x轴、y轴和z轴的三维空间坐标系。其中，x轴和y轴为像素坐标轴，z轴表征图像序列信息。

步骤24，基于第二超声造影图像序列和空间坐标系确定第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合。

本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法，借助空间坐标系提高了所确定的像素坐标对应的像素值集合的精度，进而为提高微泡的定位精准度提供了前提条件。

图9所示为本发明一示例性实施例提供的对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列的流程示意图。在本发明图3所示实施例基础上延伸出本发明图9所示实施例，下面着重叙述图9所示实施例与图3所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。

如图9所示，在本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法中，对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列步骤，包括如下步骤。

步骤11，针对第一超声造影图像序列中的每帧超声造影图像，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息。

图10所示为本发明一示例性实施例提供的确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息的流程示意图。如图10所示，在本发明实施例中，微泡区域包括多个像素块，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息(步骤11)，包括：

步骤111，针对多个像素块中的每个像素块，确定像素块到背景区域的最短距离；

步骤112，基于多个像素块各自对应的最短距离确定距离信息。

示例性地，步骤111中提及的最短距离为欧式距离或曼哈顿距离。

比如，上述提及的像素块为单独的像素单元，对应地，像素块对应的像素坐标为该像素单元对应的像素坐标。又比如，上述提及的像素块为多个相邻的像素单元形成的像素块，对应地，像素块对应的像素坐标为该多个像素单元中心点处的像素坐标。

步骤12，基于超声造影图像对应的距离信息对超声造影图像进行像素加权操作，以生成超声造影图像对应的加权图像。

在本发明一实施例中，基于微泡区域所对应的每个像素坐标，分别确定该像素坐标对应的像素灰度值和最短距离，然后将最短距离与像素灰度值相乘，以确定该像素坐标对应的加权值(即新的像素灰度值)，进而最终确定出超声造影图像对应的加权图像。

应当理解，与微泡区域的边缘区域相比，微泡区域的中心区域与背景区域的最短距离值较大，因此，基于距离信息对超声造影图像进行像素加权操作后，能够有效凸显(即增强)超声造影图像的微泡区域，抑制背景区域的噪声。

步骤13，基于第一超声造影图像序列中的超声造影图像各自对应的加权图像生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列。

本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理方法，能够有效凸显(即增强)超声造影图像的微泡的中心(中心轴)区域，抑制背景区域的噪声，进而实现微泡空间分布的初步解耦，为提高微泡的定位精准度提供前提条件。

在本发明一实施例中，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息，包括：基于微泡区域和背景区域对超声造影图像进行二值化处理，以生成二值化图像；基于二值化图像确定微泡区域和背景区域之间的距离信息。

基于本发明实施例对超声造影图像进行二值化处理后，能够简化生成超声造影图像对应的加权图像步骤的计算量，进而提高图像处理的速度。

下面结合图11、图12a和12b说明图9和图10所示实施例提及的第一解耦操作的应用效果。需要注意的是，为了清楚呈现第一解耦操作的应用效果，图11、图12a和12b以包括一个矩形(类比为微泡)的二维图像为例进行展示。

图11所示为本发明一示例性实施例提供的加权图像的生成过程示意图。具体地，图11左侧图像为二维图像的像素分布图，其中，矩形区域(类比为微泡区域)对应的像素坐标的像素值设定为1，背景区域对应的像素坐标的像素值设定为0。图11右侧图像为对图11左侧图像进行距离加权后得到的加权图像的像素分布图，此处的最短距离采用“棋盘距离”确定，并基于各个像素坐标对应的最短距离与原像素值相乘，以得出图11右侧图像。

图12a和图12b所示为本发明一示例性实施例提供的像素加权操作的加权效果示意图。具体地，图12a所示为图11左侧图像对应的成像效果，图12b所示为图11右侧图像对应的成像效果。基于图12a和12b所示能够明确得知，经第一解耦操作后，二维图像中的矩形的中心区域被增强(即被凸显)，边缘区域被弱化。由此可见，经第一解耦操作后，超声造影图像中的微泡区域的中心区域能够被增强(即能够被凸显)，边缘区域能够被弱化。

图13所示为本发明一示例性实施例提供的基于超声造影图像的图像处理装置的结构示意图。如图13所示，本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理装置应用于包括微泡的第一超声造影图像序列，包括：

第一解耦模块100，用于对第一超声造影图像序列进行第一解耦操作，以生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列，其中，第一解耦操作用于提高微泡的空间稀疏度；

第二解耦模块200，用于对第二超声造影图像序列进行第二解耦操作，以生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列，其中，第二解耦操作用于提高微泡的时间稀疏度。

在本发明一实施例中，第一解耦模块100还用于针对第一超声造影图像序列中的每帧超声造影图像，确定超声造影图像中的微泡区域和与微泡区域对应的背景区域之间的距离信息，并基于超声造影图像对应的距离信息对超声造影图像进行像素加权操作，以生成超声造影图像对应的加权图像，继而基于第一超声造影图像序列中的超声造影图像各自对应的加权图像生成第一超声造影图像序列对应的第二超声造影图像序列。

图14所示为本发明一示例性实施例提供的第二解耦模块的结构示意图。在本发明图13所示实施例基础上延伸出本发明图14所示实施例，下面着重叙述图14所示实施例与图13所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。

如图14所示，在本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理装置中，第二解耦模块200包括：

第一确定单元210，用于基于第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合确定多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号；

生成单元220，用于基于多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

在本发明一实施例中，生成单元220还用于对多个像素坐标各自对应的一维灰度涨落信号进行多尺度分解操作，以生成多个像素坐标各自对应的第一多尺度分解信号集合，并针对多个像素坐标中的每个像素坐标，对像素坐标对应的第一多尺度分解信号集合进行过滤操作，以生成像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合，进而将像素坐标对应的第二多尺度分解信号集合进行拼接操作，以生成像素坐标对应的拼接信号，并基于多个像素坐标各自对应的拼接信号生成第二超声造影图像序列对应的第三超声造影图像序列。

图15所示为本发明另一示例性实施例提供的第二解耦模块的结构示意图。在本发明图14所示实施例基础上延伸出本发明图15所示实施例，下面着重叙述图15所示实施例与图14所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。

如图15所示，在本发明实施例提供的基于超声造影图像的图像处理装置中，第二解耦模块200进一步包括：

第二确定单元230，用于确定第二超声造影图像序列对应的空间坐标系，其中，空间坐标系能够表征图像序列信息；

第三确定单元240，用于基于第二超声造影图像序列和空间坐标系确定第二超声造影图像序列对应的多个像素坐标和多个像素坐标各自对应的像素值集合。

应当理解，图13至图15提供的基于超声造影图像的图像处理装置中的第一解耦模块100和第二解耦模块200，以及第二解耦模块200中包括的第一确定单元210、生成单元220、第二确定单元230和第三确定单元240的操作和功能可以参考上述图3至图10提供的基于超声造影图像的图像处理方法，为了避免重复，在此不再赘述。

下面，参考图16来描述根据本发明实施例的电子设备。图16所示为本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。

如图16所示，电子设备40包括一个或多个处理器401和存储器402。

处理器401可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备40中的其他组件以执行期望的功能。

存储器402可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器401可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的基于超声造影图像的图像处理方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如加权图像等各种内容。

在一个示例中，电子设备40还可以包括：输入装置403和输出装置404，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

该输入装置403可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置404可以向外部输出各种信息，包括确定出的第三超声造影图像序列等。该输出装置404可以包括例如显示器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图16中仅示出了该电子设备40中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备40还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的基于超声造影图像的图像处理方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的基于超声造影图像的图像处理方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。

本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本发明的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。