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1、(10)授权公告号 CN 102058417 B (45)授权公告日 2013.03.06 CN 102058417 B *CN102058417B* (21)申请号 201010616786.1 (22)申请日 2010.12.31 A61B 8/00(2006.01) (73)专利权人 飞依诺科技 ( 苏州 ) 有限公司 地址 215123 江苏省苏州市工业园区星湖街 218 号 C8 座 5 楼 (72)发明人 田园 (74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 孙仿卫 赵艳 (54) 发明名称 超声图像中线密度控制方法 (57) 摘要 本发明公开了超声图像。
2、中线密度控制方法， 其中通过单位弧长内的线密度不变， 或者通过焦 点所在位置的聚焦后的波束宽度， 实现了不同焦 点位置自适应的线密度控制， 这样焦点位置在图 像近场区域时， 避免信号冗余， 提高图像帧频 ； 并 且焦点位置在图像远场区域时， 增强远场信号， 提 高图像的远场的横向分辨率。在焦点个数为 3 个 或超过 3 个时， 由于波束在每个焦点区域的聚焦 都较好， 使得图像的整体分辨率和一致性较好， 这 样通过前述的线密度控制方法容易使得线密度过 大， 则会降低帧频， 此时可以根据超声图像中设定 范围的图像帧频， 使得每个焦点的线密度不超过 图像帧频允许的最大线密度， 在有焦点的线密度 超过。
3、最大线密度时， 采用该最大线密度值。 基于不 同焦点位置来自适应控制线密度时， 还可根据焦 点的个数进一步自适应调整线密度， 保证了整体 图像的帧频和横向分辨率以及近远场的一致性。 (51)Int.Cl. 审查员 王婷婷 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种超声图像中线密度控制方法， 其特征在于 ： 所述超声图像中具有N个焦点， N2， 基于单位弧长内的线密度不变， 由此来自适应 地控制各个焦点位置的线密度， 将其中一个焦点 F 的线密度设定为基准线。
4、密度 S， 则其余焦 点 Fi的线密度 Si通过所述基准线密度 S 来得到， 1 i N-1， 设定所述焦点 F 距离获取所述超声图像的探头表面的深度为 d， 所述焦点 Fi距离所述 探头表面的深度为 di， 所述超声图像的张角为 ， 当所述探头为相控阵探头时， 所述焦点 F 所在位置的弧长 L 2*d*， 所述焦点 Fi所 在位置的弧长 Li 2*di*， 则 Si S/L*Li； 当所述探头为弧阵探头， 或线阵探头并且该线阵探头采用虚拟弧阵获取所述超声图像 时， 所述弧阵的半径为 R， 所述焦点 F 所在位置的弧长 L 2*(d+R)*， 所述焦点 Fi所在位 置的弧长 Li 2*(di+。
5、R)*， 则 Si S/L*Li， 利用自适应控制的线密度进行扫描。 2. 根据权利要求 1 所述的线密度控制方法， 其特征在于 ： 所述基准线密度 S L/W*K， W 为在所述焦点 F 聚焦的波束宽度， K 为设定的波束重叠的参数。 3. 一种超声图像中线密度控制方法， 其特征在于 ： 所述超声图像中具有 M 个焦点， M 1， 根据焦点所在位置的聚焦后的波束宽度来自 适应地进行各个焦点的线密度控制， 焦点 Fj距离获取所述超声图像的探头表面的深度为 dj， 1 j M， 在该焦点 Fj聚焦的波束宽度为 Wj， 所述超声图像的张角为 ， 当所述探头为相控阵探头时， 所述焦点 Fj所在位置的。
6、弧长 Lj 2*dj*， 则该焦点 Fj 的线密度 Sj Lj/Wj*Kj， 该 Kj为设定的波束重叠的参数 ； 当所述探头为弧阵探头， 或线阵探头并且该线阵探头采用虚拟弧阵获取所述超声图像 时， 所述弧阵的半径为 R， 所述焦点 Fj所在位置的弧长 Lj 2*(dj+R)*， 则该焦点 Fj的线 密度 Sj Lj/Wj*Kj， 该 Kj为设定的波束重叠的参数， 利用自适应控制的线密度进行扫描。 4. 根据权利要求 1 或 3 所述的线密度控制方法， 其特征在于 ： 所述超声图像具有设定 范围的图像帧频， 在所述 N 或 M 3 时， 每个焦点的线密度不超过所述图像帧频允许的最 大线密度， 在。
7、有焦点的线密度超过所述最大线密度时， 采用该最大线密度值。 权 利 要 求 书 CN 102058417 B 2 1/3 页 3 超声图像中线密度控制方法 技术领域 0001 本发明涉及超声图像中线密度控制方法。 背景技术 0002 在现有的超声诊断仪中， 每一帧超声图像都是由一定数量的扫描线组成的， 其中 扫描线的数量称之为线密度。线密度一般分为几个不同的档次， 用户可以通过操作界面来 选择。 当用户选定了一种线密度设置后， 线密度是不随着焦点的位置和个数而改变的， 对于 弧阵探头和相控阵探头成像， 以及线阵探头的虚拟弧阵成像， 线密度是固定的， 即单位角度 内的扫描线的数量是一定的， 如图。
8、 1 所示， 这样的主要缺点是 ： 如果线密度过高， 就会造成 近场信号冗余， 并且降低了帧频 ； 如果线密度过低， 就会造成远场信号不足， 并且损失了远 场的横向分辨率。 发明内容 0003 本发明的目的是提供超声图像中焦点自适应的线密度控制方法。 0004 为达到上述目的， 本发明采用的技术方案是 ： 0005 一种超声图像中线密度控制方法， 0006 所述超声图像中具有 N 个焦点， N 2， 将其中一个焦点 F 的线密度设定为基准 线密度S， 基于单位弧长内的线密度不变， 则其余焦点Fi的线密度Si通过所述基准线密度S 来得到， 1 i N-1， 0007 设定所述焦点 F 距离获取所。
9、述超声图像的探头表面的深度为 d， 所述焦点 Fi距离 所述探头表面的深度为 di， 所述超声图像的张角为 ， 0008 当所述探头为相控阵探头时， 所述焦点F所在位置的弧长L2*d*， 所述焦点Fi 所在位置的弧长 Li 2*di*， 则 Si S/L*Li； 0009 当所述探头为弧阵探头， 或线阵探头并且该线阵探头采用虚拟弧阵获取所述超声 图像时， 所述弧阵的半径为 R， 所述焦点 F 所在位置的弧长 L 2*(d+R)*， 所述焦点 Fi所 在位置的弧长 Li 2*(di+R)*， 则 Si S/L*Li。 0010 优选地， 所述基准线密度 S L/W*K， W 为在所述焦点 F 聚。
10、焦的波束宽度， K 为设定 的波束重叠的参数。 0011 一种超声图像中线密度控制方法， 0012 所述超声图像中具有 M 个焦点， M 1， 焦点 Fj距离获取所述超声图像的探头表 面的深度为 dj， 1 j M， 在该焦点 Fj聚焦的波束宽度为 Wj， 所述超声图像的张角为 ， 0013 当所述探头为相控阵探头时， 所述焦点Fj所在位置的弧长Lj2*dj*， 则该焦点 Fj的线密度 Sj Lj/Wj*Kj， 该 Kj为设定的波束重叠的参数 ； 0014 当所述探头为弧阵探头， 或线阵探头并且该线阵探头采用虚拟弧阵获取所述超声 图像时， 所述弧阵的半径为 R， 所述焦点 Fj所在位置的弧长 。
11、Lj 2*(dj+R)*， 则该焦点 Fj 说 明 书 CN 102058417 B 3 2/3 页 4 的线密度 Sj Lj/Wj*Kj， 该 Kj为设定的波束重叠的参数。 0015 优选地， 所述超声图像具有设定范围的图像帧频， 在所述 N 或 M 3 时， 每个焦 点的线密度不超过所述图像帧频允许的最大线密度， 在有焦点的线密度超过所述最大线密 度时， 采用该最大线密度值。 0016 由于上述技术方案的运用， 本发明与现有技术相比具有下列优点 ： 通过单位弧长 内的线密度不变， 或者通过焦点所在位置的聚焦后的波束宽度， 实现了不同焦点位置自适 应的线密度控制， 这样焦点位置在图像近场区域。
12、时， 避免信号冗余， 提高图像帧频 ； 并且焦 点位置在图像远场区域时， 增强远场信号， 提高图像的远场的横向分辨率。在焦点个数为 3 个或超过 3 个时， 由于波束在每个焦点区域的聚焦都较好， 使得图像的整体分辨率和一致 性较好， 这样通过前述的线密度控制方法容易使得线密度过大， 则会降低帧频， 此时可以根 据超声图像中设定范围的图像帧频， 使得每个焦点的线密度不超过图像帧频允许的最大线 密度， 在有焦点的线密度超过最大线密度时， 采用该最大线密度值。 基于不同焦点位置来自 适应控制线密度时， 还可根据焦点的个数进一步自适应调整线密度， 保证了整体图像的帧 频和横向分辨率以及近远场的一致性。。
13、 附图说明 0017 附图 1 为现有的超声图像中采用固定线密度的示意图 ； 0018 附图 2 为本发明中不同的焦点控制不同的线密度的示意图。 具体实施方式 0019 下面结合附图来进一步阐述本发明的结构。 0020 在图 2 中， 对于不同的焦点， 采用不同的线密度进行超声成像， 其焦点自适应的线 密度算法如下所述 ： 0021 具体实施方式一 ： 0022 线密度控制方法的核心在于 ： 对于不同的焦点位置， 保持单位弧长内的线密度不 变， 由此来自适应地控制各个焦点位置的线密度。在图 2 中， 将焦点 Focus1 的线密度设定 为基准线密度 S， 则由焦点 Focus1 的基准线密度 。
14、S 可以得出焦点 Focus2 的线密度 S2， 具体 来说， 焦点 Focus1 的深度为 d， 焦点 Focus2 的深度为 d2， 超声图像的张角为 ， 焦点的深度 的定义为焦点到获取超声图像的探头表面的距离， 0023 在探头采用相控阵探头时， 如图 2 的上面一幅图像所示， 焦点 Focus1 所在位置的 弧长为 L 2*d*( 通常弧长的定义为角度乘以半径， 这里还再乘以了 2 考虑到发射和接 收两条路径)， 焦点Focus2所在位置的弧长为L22*d2*， 基于单位弧长内的线密度不变 的前提， 那么焦点 Focus2 的线密度为 S2 S/L*L2。 0024 在探头采用弧阵探头。
15、， 或线阵探头并且该线阵探头采用虚拟弧阵成像时， 如图 2 的下面一幅图像所示， 弧阵半径为 R， 焦点 Focus1 所在位置的弧长为 L 2*(d+R)*， 焦点 Focus2所在位置的弧长为L22*(d2+R)*， 基于单位弧长内的线密度不变的前提， 那么焦 点 Focus2 的线密度为 S2 S/L*L2。 0025 如果还有其他焦点， 则通过该种算法可以得到其他焦点位置的线密度。在另外的 实施方式中， 我们也可以将焦点 Focus2 的线密度作为基准线密度， 从而推导出其他焦点的 说 明 书 CN 102058417 B 4 3/3 页 5 线密度。 0026 具体实施方式二 ： 0。
16、027 线密度控制方法的核心在于 ： 根据焦点所在位置的聚焦后的波束宽度来自适应地 进行各个焦点的线密度控制。同样以图 2 中的焦点 Focus1 和焦点 Focus2 为例来说明， 焦 点 Focus1 的深度为 d1， 在焦点 Focus1 聚焦后的波束宽度为 W1， 焦点 Focus2 的深度为 d2， 在 焦点 Focus2 聚焦后的波束宽度为 W2， 超声图像的张角为 ， 焦点的深度同样定义为焦点到 获取超声图像的探头表面的距离， 0028 在探头采用相控阵探头时， 如图 2 的上面一幅图像所示， 焦点 Focus1 所在位置的 弧长为 L1 2*d1*， 那么其相应的线密度为 S1。
17、 L1/W1*K1， 其中 K1为波束重叠的参数， 焦 点 Focus2 所在位置的弧长为 L2 2*d2*， 那么其相应的线密度为 S2 L2/W2*K2， 其中 K2 为波束重叠的参数。 0029 在探头采用弧阵探头， 或线阵探头并且该线阵探头采用虚拟弧阵成像时， 如图 2 的下面一幅图像所示， 弧阵半径为 R， 焦点 Focus1 所在位置的弧长为 L1 2*(d1+R)*， 那 么其相应的线密度为 S1 L1/W1*K1， 其中 K1为波束重叠的参数， 焦点 Focus2 所在位置的弧 长为 L2 2*(d2+R)*， 那么其相应的线密度为 S2 L2/W2*K2， 其中 K2为波束重。
18、叠的参数。 0030 如果还有其他焦点， 可以依此类推， 得到其他焦点位置的线密度。 0031 在实际运用中， 可以将具体实施方式一和二相结合， 即具体实施方式一中焦点 Focus1 的基准线密度 S 可以由具体实施方式二中的方法计算， 基准线密度 S 即为具体实施 方式二中的 S1 L1/W1*K1。 0032 具体实施方式一和二中所体现的是由不同焦点的位置来计算不同的线密度， 使得 焦点位置在图像近场区域时， 可以自适应地控制线密度， 从而避免信号冗余， 提高图像帧 频 ； 并且焦点位置在图像远场区域时， 也可以自适应地控制线密度， 从而增强远场信号， 提 高图像的远场的横向分辨率。 00。
19、33 超声图像中， 在焦点个数比较少时， 譬如说， 焦点个数为1个或2个时， 由于波束只 在焦点区域聚焦较好， 故图像从近场到远场的整体分辨率和一致性较差， 则可以通过具体 实施方式一和二中的线密度控制方法来增加线密度， 这样可以提高整体图像的分辨率。在 焦点个数较多时， 譬如说， 焦点个数为 3 个或超过 3 个时， 由于波束在每个焦点区域的聚焦 都较好， 使得图像的整体分辨率和一致性较好， 这样通过具体实施方式一和二中的线密度 控制方法容易使得线密度过大， 则会降低帧频， 此时可以根据超声图像中设定范围的图像 帧频， 使得每个焦点的线密度不超过图像帧频允许的最大线密度， 在有焦点的线密度超过 最大线密度时， 采用该最大线密度值。 0034 基于具体实施方式一和二中的不同焦点位置来自适应控制线密度的方法， 还可根 据焦点的个数进一步自适应调整线密度， 保证了整体图像的帧频和横向分辨率以及近远场 的一致性。 说 明 书 CN 102058417 B 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102058417 B 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102058417 B 7 。