一种超声成像弧度测量方法与流程

本发明涉及涉及医学超声成像结果测量的技术领域，具体涉及一种超声成像弧度测量方法。

背景技术：

医学超声成像是现代临床医学的重要诊断方法之一。目前使用的超声探头的宽度在4到6厘米之间，限制了成像的视野，对医生判断病情的准确性造成影响。因此Weng等人于1996年提出超声宽景成像技术(Extended field-of-view ultrasound)，这种方法将一系列超声图像利用图像配准技术实时拼接形成一幅观察视野更大的图像。在此基础上，又出现了基于位置信息的超声宽景成像方法，显然这种方法在数据采集时受到的局限更小。

对所采集的超声成像结果进行分析时，有时需要进行定量的测量，尤其是对超声成像中的曲面弧度进行相关测量。然而目前对于超声成像，没有一种直接有效，不依赖于其他测量工具的，准确性高的方法可以计算成像结果中三维曲面的弧度，因此迫切需要开发一种能达到上述要求的超声成像弧度测量方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种超声成像弧度测量方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种超声成像弧度测量方法，该方法包括下列步骤:

S1、在已采集的分布于三维空间的曲面图像中选择测量的起点和终点，确定弧度的计算范围；

S2、将所选择的待测范围内圆弧上的一系列空间点拟合成一个圆或圆柱面；

S3、通过计算所拟合的圆或圆柱面的半径以及对应弧的弦长，得到所需测量的超声成像中的圆弧所对应的弧度。

进一步地，所述步骤S2中圆柱面的拟合方法具体如下：

将起点和终点之间位于曲面图像上的所有待测点进行拟合，拟合得到一个圆柱面，求解圆柱面的半径用于计算弧度。

进一步地，所述步骤S2中圆的拟合方法具体如下：

使用起点和终点之间曲面图像的法平面与曲面图像的交点进行拟合，得到一个二维平面内的圆。

进一步地，所述步骤S3中圆柱面的弦长计算方法具体如下：

将原始曲面图像近似为一个圆柱面，得到通过所选起点和终点的柱面纵切面，该柱面纵切面与圆柱面相交形成两条交线，计算上述两条交线在空间中的最小距离，该距离作为所述圆柱面的弦长。

进一步地，所述步骤S3中圆的弦长计算方法具体如下：

指定近似同一高度的起点和终点，计算所述起点和所述终点之间的空间距离，该距离作为所述圆的弦长。

进一步地，所述步骤S1中由所述起点和所述终点确定一个垂直于曲面图像的法平面，待测量三维空间的曲面的超声图像在所选择的测量范围内垂直于或近似垂直于同一法平面，且所述起点和所述终点位于同一法平面内。

进一步地，所述超声成像弧度测量方法运用于超声曲面宽景成像中或三维超声成像中。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明公开的超声成像弧度测量方法，可实现直接对超声成像结果进行计算得到三维空间中曲面的弧度，该方法简单易行，独立性好，不依赖于弧度测量装置，测量准确度较高。

附图说明

图1是本发明中公开的超声成像弧度测量方法的流程步骤图；

图2是本发明中公开的超声成像弧度测量方法的测量原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1所示，图1公开了一种超声成像弧度测量方法的流程步骤图，该超声成像弧度测量方法包括下述步骤：

S1、在已采集的分布于三维空间的曲面图像中选择测量的起点和终点，确定弧度的计算范围。

S2、将所选择的待测范围内圆弧上的一系列空间点拟合成一个圆或圆柱面。

具体实施方式中，拟合的方法包括下列两种：

圆柱面的拟合方法，具体如下：将起点和终点之间位于曲面图像上的所有待测点进行拟合，拟合得到一个圆柱面，求解圆柱面的半径用于计算弧度。

圆的拟合方法，具体如下：为简化计算流程，使用起点和终点之间曲面图像的法平面与曲面图像的交点进行拟合，得到一个二维平面内的圆，便于计算，但要求起点和终点位于图像坐标系中近似相同的高度。

S3、计算所拟合的圆或圆柱面的半径以及对应弧的弦长，即可得到所需测量的超声成像中的圆弧所对应的弧度。

具体实施方式中，弦长的计算方法有如下两种：

圆柱面的弦长计算方法，具体如下：

为保证计算的准确性，由于原始曲面图像近似于一个圆柱面，可以得到通过所选起点和终点的柱面纵切面，该柱面纵切面与圆柱面相交形成两条交线，这两条交线在空间中近似平行，计算这两条交线在空间中的最小距离，该距离为计算过程中所需要的弦长。

圆的弦长计算方法，具体如下：为简化计算流程，由于指定了近似同一高度的起点和终点，通过计算起点和终点之间的空间距离即可得到所需要的弦长。

所述待测量曲面的超声图像在所选择的测量范围内垂直于或近似垂直于同一法平面，且测量的起点和终点位于同一法平面内时，测量可以取得准确的结果。

所述超声成像弧度测量方法，可以运用于超声曲面宽景成像中，如有需要，亦可以运用在三维超声成像中。

如图2所示，在所采集的三维空间曲面的超声宽景成像上，确定待测曲面弧度的起点和终点，尽可能保证起点和终点在图像坐标中的同一高度。由测量范围的起点和终点确定一个垂直于曲面图像的法平面，该法平面与曲面有一条交线。将该交线上位于起点和终点之间的点拟合成一个二维平面上的圆，通过计算该圆的半径和测量范围内对应弧的弦长，可以得到超声宽景成像中指定测量范围的弧度。

综上所述，本发明公开的超声成像弧度测量方法，可实现直接对超声成像结果进行计算得到三维空间中曲面的弧度，该方法简单易行，独立性好，不依赖于弧度测量装置，测量准确度较高。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。