提高B超图像质量的模糊控制方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN96118720.4

申请日:

1996.07.11

公开号:

CN1142086A

公开日:

1997.02.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

专利申请的视为撤回公告日:1997.2.5|||公开|||

IPC分类号:

G06F17/00; //G06F159:00

主分类号:

G06F17/00; //G06F159:00

申请人:

西安交通大学;

发明人:

卞正中; 杜慧洁

地址:

710049陕西省西安市咸宁路28号西安交通大学

优先权:

专利代理机构:

西安交通大学专利事务所

代理人:

田文英

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内容摘要

本发明公开一种物理技术领域提高B超图像质量的模糊控制方法,具体步骤是:(1)提取目标的特征信号;(2)对特征信号进行模糊化;(3)形成模糊控制规则表;(4)计算相应的控制模糊集;(5)去模糊。本发明可根据超声回波信号对波束进行时空控制,以提高B超图像在整个检测区域内的分辨力。

权利要求书

1: 提高B超图像质量的模糊控制方法,其特征在于包 括下述具体步骤: (1)提取目标的特征信号; (2)对特征信号进行模糊化,形成输入模糊集; (3)形成模糊控制规则表; (4)计算相应的控制模糊集; (5)将控制模糊集经过去模糊,得到精确的控制量去控 制相应的被控对象。
2: 根据权利要求1所述的提高B超图像质量的模糊控 制方法,其特征在于:所述的提取目标的特征信号可从超 声回波信号中提取。
3: 根据权利要求1所述的提高B超图像质量的模糊控 制方法,其特征在于:所述的提取目标的特征信号可从最 终显示图象中加入人为判断得到。
4: 根据权利要求1所述的提高B超图像质量的模糊控制 方法,其特征在于:所述的模糊控制规则表的形成可是一 次性形成,也可以经过控制过程的自学习对开始形成的模 糊控制规则表完善修改。
5: 根据权利要求1所述的提高B超图像质量的模糊控 制方法,其特征在于:若控制对象为单个参数,所述的第 (5)步骤将对单个控制模糊集进行去模糊;若控制对象为 多个参数的组合,则对多个控制模糊集分别进行去模糊。

说明书


提高B超图像质量的模糊控制方法

    本发明属于物理技术领域,更进一步涉及声纳系统领域中提高B超图像质量的模糊控制方法。

    通过波束的时间与空间的控制来获得分辨特性好,动态范围大,旁瓣与噪声水平低,几何失真小的超声图像,一直是近几十年来国内外研究人员为之努力探索的目标。以往的B超,其波束的时空控制是采用分段聚焦,且发射功率恒定(参见《超声诊断设备原理与设计》,中国医药科技出版社),由于波束的时空特性不能随回波信号而改变,因而难以进一步提高图像的质量。

    本发明的目的是提供一种运用模糊控制的方法,以提高B超图像在整个检测区域内的分辨力。

    本发明是通过以下步骤实现的:

    (1)提取目标的特征信号(如距离信号、亮度信号)该特征信号可从超声回波信号中提取,也可从最终显示图像中加入人为的判断得到;

    (2)对特征信号精确量进行模糊化,形成输入模糊集;

    (3)根据实际控制对象和操作员的经验,形成模糊控制规则表(即模糊算法器),模糊控制规则表可以在控制过程中经过自组织自学习进行修改完善;

    (4)将输入模糊集送入模糊算法器,根据已存储的控制规则计算出相应的控制模糊集,包括聚焦控制模糊集,孔径控制模糊集,增益控制模糊集,发射功率控制模糊集等;

    (5)将单个控制模糊集经过去模糊,或是多个控制模糊集分别去模糊,得到精确的控制量去控制相应地被控对象。

    下面以具体实施例来进一步描述本发明。

    例一,结合本发明在一维超声检测中的应用作进一步说明。

    1、提取目标特征信号:

    在一维超声回波信号中,发射脉冲与目标反射脉冲之间的距离a反映了目标在声场中的位置,因此将此距离信号作为目标的特征信号。

    2、距离信号的模糊化:

    若检测深度为L,将在整个检测深度之间变化的连续量X(0≤X≤L)分为如下七档:

    超近场  NS:

     近场N:

    近中场  NM:

     中场    M:

    中远场  FM:

     远场    F:

    超远场    FS:

    根据已提取的距离信号a所隶属的X区间,将a模糊化为输入模糊集。例如,则a~=FM]]>

    3、模糊控制规划表的建立:

    一维超声中选择发射功率P进行控制,P将随输入模糊集a的变化而变化,例如:ifa~=NS,thenP~=NL]]>。

    根据上述语言控制规则,建立如下表的模糊控制规则表。

    4、计算发射功率控制模糊集

    将第2步得到的距离信号模糊集时照第3步中的模糊控制规则表,查表得发射功率控制模糊集例如:a~=FM]]>,则P~=PS]]>

    5、去模糊过程

    若发射功率最小值为P1,最大值为P2,则发射功率控制模糊集的七档分别对应着七个精确量

    NL:    P1

    NM:

    NS:

    Z:

    PS:

    PM:

    PL:    P2

    如果P~=PS]]>,则精确的发射功率控制量应为:

    4、将第2步得到的模糊集a和b输入到第3步中的模糊控制规则表,得出相应的发射功率控制模糊集P。

    5、同例一中的步骤5,将发射功率控制模糊集P去模糊,得到精确的发射功率控制量。

    例二:本发明在二维B超中的应用

    1、目标特征信号的提取:

    在二维B超中,距离信号a反映了目标在声场中的位置,亮度信号b既反映了传声媒质的特性,又反映了目标的特性,因此从二维超声回波信号中提取距离信号a和亮度信号b作为目标的特征信号。

    2、特征信号的模糊化:

    距离信号a的模糊化同例一中的步骤2,同理,也可将亮度信号b模糊化为如下七档:NLB,NMB,NSB,ZB,PSB,PMB,PLB,从而得到距离信号输入模糊集和亮度信号输入模糊集

    3、建立模糊控制规则表:

    在本例中仍选择发射功率P做为控制对象,若选择焦距,孔径或增益等其它参量作为控制对象,方法雷同。关于发射功率的模糊控制规则表如下:

    由于本发明将模糊控制方法引入到超声波束的时空控制中,使得波束的时空特性能够随超声回波信号而改变,从而在整个探测空间均能获得分辨特性好,动态范围大,几何失真小的超声图像,大大提高了超声图像的质量。

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本发明公开一种物理技术领域提高B超图像质量的模糊控制方法,具体步骤是:(1)提取目标的特征信号;(2)对特征信号进行模糊化;(3)形成模糊控制规则表;(4)计算相应的控制模糊集;(5)去模糊。本发明可根据超声回波信号对波束进行时空控制,以提高B超图像在整个检测区域内的分辨力。。

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