超声波束合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种超声波束合成方法。
【背景技术】
[0002]在心脏超声诊断过程中，通常使用探头上的阵元发射超声信号、接收回波信号，并根据接收到的回波信号实现波束合成。
[0003]为获得真实的超声图像，需要避开胸骨、肋骨、肺组织等人体组织结构的干扰。然而，在实际心脏超声诊断过程中，经常会接收到上述人体组织结构返回的回波信号，该回波信号参与波束合成时，会导致波束合成的射频数据的信噪比较低。
【发明内容】
[0004]本发明一种超声波束合成方法，能够提高波束合成的射频数据的信噪比。
[0005]本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种超声波束合成方法，包括:S10、分别获取预设至少一个超声阵元接收的第η线原始回波信号，所述η为正整数；S20、分别获取每个超声阵元预先计算并存储的加权系数值，所述加权系数值与所述每个超声阵元接收的第η-l线原始回波信号的被遮挡程度有关；S30、根据每个超声阵元接收的第η线原始回波信号和对应的加权系数值进行波束合成聚焦，得到射频数据；S40、对所述射频数据进行成像信号处理，得到处理后的图像；S50、计算每个超声阵元接收的第η线原始回波信号的加权系数值并存储；所述加权系数值与所述处理后的图像的位移有关。
[0006]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法，在所述SlO之前，还包括:S00、当所述η = I时，获取每个超声阵元预先存储的预设加权系数值；当所述η>1时，执行以下操作:
[0007]S01、分别获取所述至少一个超声阵元接收的第η-l线原始回波信号；
[0008]S02、对于每个超声阵元接收的第η-l线原始回波信号，通过预设分段规则对该第η-l线原始回波信号进行特征提取，得到每个超声阵元接收的第η-l线原始回波信号对应的分段峰值；S03、根据每个超声阵元对应的分段峰值计算每个超声阵元接收的第η-l线原始回波信号的加权系数值后存储，所述加权系数值与该第η-l线原始回波信号的被遮挡程度有关。
[0009]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法中，当所述处理后的图像的位移小于预设第一阈值时，所述S50包括:S501、对于每个超声阵元接收的第η线原始回波信号，通过预设分段规则对该第η线原始回波信号进行特征提取，得到每个超声阵元接收的第η线原始回波信号对应的分段峰值；S502、根据每个超声阵元对应的分段峰值计算每个超声阵元接收的第η线原始回波信号的加权系数值后存储，所述加权系数值与该第η线原始回波信号的被遮挡程度有关。
[0010]本发明实施例提供的超声波束合成方法中，所述S02或S501，包括:S021、获取超声检查模式；S022、根据所述超声检查模式从预设模式-规则对照表中获取所述超声检查模式对应的分段规则；S023、根据所述分段规则将该第n/n-1线原始回波信号分为近场回波区域段、肋骨所在区域段和组织区域段三段；S024、获取所述肋骨所在的区域段内该第n/n-1线原始回波信号的分段峰值A2和所述组织区域内该第n/n-1线原始回波信号的分段峰值A3。
[0011]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法中，所述S03或S502，包括:S031、获取所述分段峰值A3和所述分段峰值A2的比值；S032、分别判断所述比值是否大于预设第二阈值和第三阈值，得到判断结果；所述第二阈值和第三阈值与相应通道模拟和数字增益相关，所述第三阈值小于所述第二阈值；S033、根据所述判断结果获取表示所述第n/n-1线原始回波信号的被遮挡程度的遮挡系数；S034、根据所述遮挡系数获取该第n/n-1线原始回波信号的加权系数值。
[0012]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法中，所述S033包括:S0331，当所述判断结果为所述比值不小于所述第二阈值时，获取值为O的遮挡系数；S0332，当所述判断结果为所述比值不大于所述第三阈值时，获取值为I的遮挡系数；S0333，当所述判断结果为所述比值在所述第二阈值和所述第三阈值之间时，获取值为比值和预设校正系数之积的遮挡系数。
[0013]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法中，所述S034，包括:S0341、对所述遮挡系数进行归一化处理，得到中间加权系数；S0342、根据所述中间加权系数和预设变迹系数获取该第n/n-1线原始回波信号的加权系数值。
[0014]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法中，所述S30，包括:S301、将每个超声阵元接收的第η线原始回波信号，乘以该超声阵元对应的加权系数值，得到每个超声阵元加权后的回波信号；S302、对所述加权后的回波信号进行波束合成聚焦，得到所述射频数据。
[0015]可选的，本发明实施例提供的超声波束合成方法，当所述处理后的图像的位移不小于预设第一阈值时，所述S50包括:将所述加权系数值置为I后存储。
[0016]本发明具有如下有益效果:由于波束合成聚焦是根据每个超声阵元接收的第η线原始回波信号和对应的加权系数值进行的，而加权系数值与每个超声阵元接收的第η-l线原始回波信号的被遮挡程度有关，因此在进行波束合成聚焦时可以去除被全部和部分遮挡的阵元，从而提高波束合成的射频数据的信噪比，优化图像质量；解决了现有技术中在实际心脏超声诊断过程中，经常会接收到上述人体组织结构返回的回波信号，该回波信号参与波束合成时，会导致波束合成的射频数据的信噪比较低的问题。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例1提供的超声波束合成方法的流程图；
[0018]图2为本发明实施例2提供的超声波束合成方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，本实施例提供了一种超声波束合成方法，包括:
[0022]步骤101，分别获取预设至少一个超声阵元接收的第η线原始回波信号。
[0023]在本实施例中，步骤101中η为正整数。
[0024]步骤102，分别获取每个超声阵元预先计算并存储的加权系数值。
[0025]在本实施例中，步骤102中加权系数值与每个超声阵元接收的第η-1线原始回波信号的被遮挡程度有关。其中，被遮挡程度可以划分为全部被遮挡、部分被遮挡和未被遮挡。
[0026]步骤103，根据每个超声阵元接收的第η线原始回波信号和对应的加权系数值进行波束合成聚焦，得到射频数据。
[0027]在本实施例中，通过步骤103进行波束合成聚焦的过程可以包括:将每个超声阵元接收的第η线原始回波信号，乘以该超声阵元对应的加权系数值，得到每个超声阵元加权后的回波信号；对加权后的回波信号进行波束合成聚焦，得到射频数据。
[0028]步骤104，对射频数据进行成像信号处理，得到处理后的图像。
[0029]步骤105，计算每个超声阵元接收的第η线原始回波信号的加权系数值并存储。
[0030]在本实施例中，步骤105中加权系数值与处理后的图像的位移有关；处理后的图像的位移可以通过以下过程计算:对于处理后的图像中任意两帧相邻图像，依次获取该相邻图像中任一相同区域的像素值的均值，得到第一均值和第二均值；根据第一均值和第二均值确定该相邻图像中相同区域的位移方差；根据该位移方差确定处理后的图像的位移。
[0031]在本实施例中，当处理后的图像的位移不小于预设第一阈值时，通过步骤105计算每个超声阵元接收的第η线原始回波信号的加权系数值的过程为将所述加权系数值置为I后存储。当所述处理后的图像的位移小于预设第一阈值时，通过步骤105计算每个超声阵元接收的第η线原始回波信号的加权系数值的过程包括:对于每个超声阵元接收的第η线原始回波信号，通过预设分段规则对该第η线原始回波信号进行特征提取，得到每个超声阵元接收的第η线原始回波信号对应的分段峰值；根据每个超声阵元对应的分段峰值计算每个超声阵元接收的第η线原始回波信号的加权系数值后存储，加权系数值与该第η线原始回波信号的被遮挡程度有关。
[0032]其中，对原始回波信号进行特征提取，得到分段峰值的过程包括:获取超声检查模式；根据超声检查模式从预设模式-规则对照表中获取超声检查模式对应的分段规则；根据分段规则将该第η线原始回波信号分为近场回波区域段、肋骨所在区域段和组织区域段三段；获取肋骨所在的区域段内该第η线原始回波信号的分段峰值Α2和组织区域内该第η线原始回波信号的分段峰值A3。
[0033]根据分段峰值计算加权系数值的过程包括:获取分段峰值A3和分段峰值Α2的比值；分别判断比值是否大于预设第二阈值和第三阈值，得到判断结果；第二阈值和第三阈值与相应通道模拟和数字增益相关，第三阈值小于第二阈值；根据判断结果获取表示第η线原始回波信号的被遮挡程度的遮挡系数；根据遮挡系数获取该第η线原始回波信号的加权系数值。该根据判断结果获取遮挡系数的过程包括:当判断结果为比值不小于第二阈值时，获取值为O的遮挡系数；当判断结果为比值不大于第三阈值时，获取值为I的遮挡系数；当判断结果为比值在第二阈值和第三阈值之间时，获取值为比值和预设校正系数之积的遮挡系数。该根据遮挡系数获取加权系数值的过程包括:对遮挡系数进行归一化处理，得到中间加权系数；根据中间加权系数和预设变迹系数获取该第η线原始回波信号的加权系数值。
[0034]在本实施例中，可以持续根据上述过程进行超声波束合成；为方便用户使用，还可以包括:接收用户输入的合成终止指示；根据该合成终止指示，终止超声波束合成。
[0035]本发明具有如下有益效果:由于波束合成聚焦是根据每个超声阵元接收