一种医学影像逆时偏移成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医学成像领域，具体是涉及一种医学影像逆时偏移成像方法及装置，包括以下步骤获取模型参数，根据所述模型参数，确定时间延拓步长以及偏移孔径范围；在孔径范围内添加随机速度边界，生成孔径范围内的随机速度边界模型；确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场；自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下；进行初步的医学成像；存储初步的医学成像结果；去除初步的医学成像结果的成像噪音；恢复成像结果的空间坐标位置信息，得到最终的医学成像结果，本发明专利技术可以实现低成本高分辨率的医学成像，可以以超声成像的硬件成本，实现核磁共振的成像精度。

【技术实现步骤摘要】
一种医学影像逆时偏移成像方法及装置
本专利技术涉及医学成像领域，具体是涉及一种医学影像逆时偏移成像方法及装置。
技术介绍
超声(Ultrasound，简称US)医学是声学、医学、光学及电子学相结合的学科，凡是研究高于可听声频率的声学技术在医学领域中的应用即超声医学。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程，所以超声医学具有医、理、工三结合的特点，涉及的内容广泛，在预防、诊断、治疗疾病中有很高的价值。超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。常用的超声仪器有多种：A型(幅度调制型)是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。M型(光点扫描型)是以垂直方向代表从浅至深的空间位置，水平方向代表时间，显示为光点在不同时间的运动曲线图。以上两型均为一维显示，应用范围有限。B型(辉度调制型)即超声切面成象仪，简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱，在探头沿水平位置移动时，显示屏上的光点也沿水平方向同步移动，将光点轨迹连成超声声束所扫描的切面图，为二维成象。至于D型是根据超声多普勒原理制成.C型则用近似电视的扫描方式，显示出垂直于声束的横切面声象图。近年来，超声成象技术不断发展，如灰阶显示和彩色显示、实时成象、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计并机断层圾影、三维成象、体腔内超声成像等。超声成像方法常用来判断脏器的位置、大小、形态，确定病灶的范围和物理性质，提供一些腺体组织的解剖图，鉴别胎儿的正常与异常，在眼科、妇产科及心血管系统、消化系统、泌尿系统的应用十分广泛。但是传统的超声医学成像，仅仅是简单的利用了一次反射波，对于更复杂的波场，例如反射、绕射、多次波等现象没有充分利用，波场所包含的复杂信息也没有提取。例如波传播介质的速度、密度等等，对复杂的结构(例如头颅)无法精确成像。
技术实现思路
为解决上述技术问题，提供一种医学影像逆时偏移成像方法及装置，本方法及装置可以实现低成本高分辨率的医学成像，可以以超声成像的硬件成本，实现核磁共振的成像精度(精度可达0.5毫米)，甚至更高精度。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种医学影像逆时偏移成像方法，包括以下步骤：获取模型参数，根据所述模型参数，确定时间延拓步长以及偏移孔径范围；在孔径范围内添加随机速度边界，生成孔径范围内的随机速度边界模型；确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场，最大接收时间通过所述时间延拓步长确定；自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下；进行初步的医学成像；存储初步的医学成像结果；去除初步的医学成像结果的成像噪音；恢复成像结果的空间坐标位置信息，得到最终的医学成像结果。可选的，所述模型参数包括偏移参数和单炮数据。可选的，确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场，具体包括以下步骤：生成震源子波；根据所述震源子波和所述随机速度边界模型，利用有限差分的方法正演震源波场到最大接收时间；获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场。可选的，自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下，具体包括以下步骤：对单炮数据规则化；根据孔径范围，生成孔径范围内的真实速度模型；根据规则化的单炮数据和所述真实速度模型，自最大接收时间，将自地表反向传播接收的单炮数据再反向传播回地下。可选的，根据逆时偏移成像的条件，进行初步的医学成像。进一步的，本专利技术提供一种医学影像逆时偏移成像装置，包括：参数获取模块，用于获取模型参数，根据所述模型参数，确定时间延拓步长以及偏移孔径范围；模型生成模块，用于在孔径范围内添加随机速度边界，生成孔径范围内的随机速度边界模型；波场获取模块，用于确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场，最大接收时间通过所述时间延拓步长确定；反向传播模块，用于自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下；初步成像模块，用于进行初步的医学成像；存储模块，用于存储初步的医学成像结果；去噪模块，用于去除初步的医学成像结果的成像噪音；成像确定模块，用于恢复成像结果的空间坐标位置信息，得到最终的医学成像结果。可选的，所述模型参数包括偏移参数和单炮数据。可选的，波场获取模块具体包括：子波生成单元，用于生成震源子波；正演单元，用于根据所述震源子波和所述随机速度边界模型，利用有限差分的方法正演震源波场到最大接收时间；获取单元，用于获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场。可选的，反向传播模块具体包括：规则化单元，用于对单炮数据规则化；模型生成单元，用于根据孔径范围，生成孔径范围内的真实速度模型；反向传播单元，用于根据规则化的单炮数据和所述真实速度模型，自最大接收时间，将自地表反向传播接收的单炮数据再反向传播回地下。可选的，根据逆时偏移成像的条件，进行初步的医学成像。本专利技术的有益效果为：本专利技术可以实现低成本高分辨率的医学成像，可以以超声成像的硬件成本，实现核磁共振的成像精度(精度可达0.5毫米)，甚至更高精度。相比CT，没有辐射。比起传统超声成像，可以利用所有反射、折射、绕射、多次等复杂波场，成像精度更高，对于特殊部位(如头颅)传统超声波无法精确成像的情况下，依然可以提供高精度准成像结果。使用到本专利技术后，采集效率高，一次采集一般需要2-5秒，对人体运动不是很敏感。附图说明图1为本专利技术的医学影像逆时偏移成像方法的流程示意图；图2为本专利技术中S300)具体的流程示意图；图3为本专利技术中S400)具体的流程示意图；图4为本专利技术的医学影像逆时偏移成像装置的结构框图图；图5为本专利技术中的波场获取模块具体的结构框图；图6为本专利技术中的反向传播模块具体的结构框图。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。逆时偏移成像是利用反演得到的速度模型，对采集数据做逆时偏移成像，取得最终影像。逆时偏移(reversetimemigration)最早于1978年由法国人hemon提出，由Baysal、Whitemore、McMechan等人应用于纵波资料的叠后偏移，获得好效果。逆时偏移成像的方法是通过双程波波动方程在时间域上对人工给予的震源子波正向传播和接收到的地震资料进行反向传播，结合成像条件实现偏移(Claerbout，1971)。由此可见，一方面由于逆时偏移需同时计算震源正向传播和地震资料的反向传播过程中各个时刻的波场，因其各自时间的延拓方向不同，而致使实际应用中必须存储其中一个方向的传播过程，这就是何以需要甚大额外存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医学影像逆时偏移成像方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取模型参数，根据所述模型参数，确定时间延拓步长以及偏移孔径范围；/n在孔径范围内添加随机速度边界，生成孔径范围内的随机速度边界模型；/n确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场，最大接收时间通过所述时间延拓步长确定；/n自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下；/n进行初步的医学成像；/n存储初步的医学成像结果；/n去除初步的医学成像结果的成像噪音；/n恢复成像结果的空间坐标位置信息，得到最终的医学成像结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种医学影像逆时偏移成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取模型参数，根据所述模型参数，确定时间延拓步长以及偏移孔径范围；
在孔径范围内添加随机速度边界，生成孔径范围内的随机速度边界模型；
确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场，最大接收时间通过所述时间延拓步长确定；
自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下；
进行初步的医学成像；
存储初步的医学成像结果；
去除初步的医学成像结果的成像噪音；
恢复成像结果的空间坐标位置信息，得到最终的医学成像结果。


2.根据权利要求1所述的一种医学影像逆时偏移成像方法，其特征在于，所述模型参数包括偏移参数和单炮数据。


3.根据权利要求2所述的一种医学影像逆时偏移成像方法，其特征在于，确定最大接收时间，根据所述最大接收时间，获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场，具体包括以下步骤：
生成震源子波；
根据所述震源子波和所述随机速度边界模型，利用有限差分的方法正演震源波场到最大接收时间；
获取反向传播最后两个时刻的正演震源波场。


4.根据权利要求3所述的一种医学影像逆时偏移成像方法，其特征在于，自最大接收时间，将单炮数据反向传播回地下，具体包括以下步骤：
对单炮数据规则化；
根据孔径范围，生成孔径范围内的真实速度模型；
根据规则化的单炮数据和所述真实速度模型，自最大接收时间，将自地表反向传播接收的单炮数据再反向传播回地下。


5.根据权利要求4所述的一种医学影像逆时偏移成像方法，其特征在于，根据逆时偏移成像的条件，进行初步的医学成像。


6.一种医学影像逆时偏移成像装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟小龙，张家豹，葛勇，马国栋，
申请(专利权)人：佟小龙，张家豹，葛勇，马国栋，
类型：发明
国别省市：山东;37