本申请公开了一种超声成像方法、设备、介质及产品，涉及超声成像领域，该方法包括分别对负角度和正角度的平面波回波信号进行相干复合，并确定辅助信号；根据辅助信号确定的截断阈值对辅助信号进行自适应截断；根据自适应截断后的信号和截断阈值确定截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值；对平面波回波信号进行阵元维度延时叠加求和以及相干复合；根据第三平面波回波信号，采用经验贝叶斯方法，得到的信号方差和噪声方差构建信噪比自适应滤波器；多次迭代信噪比自适应滤波器，确定输出权值；利用确定的自适应波束权重对第三平面波回波信号进行加权，进行最终成像。本申请能够提升综合成像质量。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超声成像领域，特别是涉及一种超声成像方法、设备、介质及产品。
技术介绍
1、超声成像以其安全性、实时性和低成本等优势在医学临床诊断中被广泛使用。数字波束形成可以在信号处理的角度上显著提高信号质量。目前，超声成像中应用最为广泛的，也是最简单的波束形成技术，即延时叠加算法(delayand sum，das)，它是根据阵元通道几何位置关系对所接收的回波信号进行延时量的计算，然后对延时后的回波信号进行对齐叠加。在平面波成像模式中，需要发射多个角度的平面波，然后将接收到的多角度平面波进行相干复合以得到高质量的超声图像。
2、在平面波相干复合的过程中，对das后的图像进行相干因子(coherence factor，cf)加权能够有效提高成像图像对比度，利于区分囊肿与组织。然而，上述算法容易高估噪声，使得对背景有效信息过度抑制，导致其鲁棒性差，散斑保持性能不佳，不利于b模式成像的实际应用。而以自适应滤波为基础的自适应波束形成能够显著提高信号质量，但目前的超声自适应滤波波束形成方法难以在取得高分辨率、高对比度性能和散斑保持上得到有效权衡。
3、综上所述，目前亟需提供一种既能保持高分辨率性能，又能提高成像对比度且具有散斑背景保持能力的超声成像方法。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种超声成像方法、设备、介质及产品，能够在不牺牲背景散斑信息的前提下，有效提高图像的分辨率和成像对比度，从而提升综合成像质量。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：</p>3、第一方面，本申请提供了一种超声成像方法，所述超声成像方法包括：
4、获取平面波回波信号；所述平面波回波信号带有阵元信息和角度信息；
5、分别对负角度的平面波回波信号和正角度的平面波回波信号进行相干复合，得到第一平面波回波信号和第二平面波回波信号；根据第一平面波回波信号和第二平面波回波信号确定辅助信号；并根据辅助信号确定截断阈值；所述第一平面波回波信号和第二平面波回波信号均不带角度信息；
6、利用截断阈值对辅助信号进行自适应截断，得到自适应截断后的信号；并根据自适应截断后的信号和截断阈值确定截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值；
7、对平面波回波信号进行阵元维度延时叠加求和以及相干复合，得到第三平面波回波信号；
8、根据第三平面波回波信号，采用经验贝叶斯方法，得到信号方差和噪声方差；并根据信号方差和噪声方差构建信噪比自适应滤波器；多次迭代信噪比自适应滤波器，确定最终的输出权值；
9、将截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值和信噪比自适应滤波器最终的输出权值中的较小值，作为自适应波束权重；
10、利用自适应波束权重对第三平面波回波信号进行加权，得到自适应波束形成的复合平面波信号，并进行最终成像。
11、可选地，所述获取平面波回波信号，具体包括：
12、获取超声阵元接收的平面波回波数据；
13、对平面波回波数据进行动态增益放大和ad转换，得到超声回波数据；
14、对超声回波数据进行带通滤波以及希尔伯特变换，得到带有阵元信息和角度信息的平面波回波信号。
15、可选地，所述分别对负角度的平面波回波信号和正角度的平面波回波信号进行相干复合，得到第一平面波回波信号和第二平面波回波信号；根据第一平面波回波信号和第二平面波回波信号确定辅助信号；并根据辅助信号确定截断阈值，具体包括：
16、对负角度的平面波回波信号进行相干复合，得到第一平面波回波信号xa(i,j)；
17、对正角度的平面波回波信号进行相干复合，得到第二平面波回波信号xb(i,j)；
18、利用公式xsub(i,j)＝xa(i,j)-xb(i,j)确定辅助信号；
19、利用公式d＝mxsub+2sxsub确定截断阈值；
20、其中，xsub(i,j)为辅助信号，μxsub为xsub(i,j)组成的信号xsub的均值，sxsub为xsub(i,j)组成的信号xsub的方差，δ为截断阈值，i，j为像素点的行列位置。
21、可选地，所述利用截断阈值对辅助信号进行自适应截断，得到自适应截断后的信号；并根据自适应截断后的信号和截断阈值确定截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值，具体包括：
22、利用公式xtss(i,j)＝max(xsub(i,j),δ)确定自适应截断后的信号；
23、利用公式wtss(i,j)＝d/xtss(i,j)确定截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值；
24、其中，xtss(i,j)为自适应截断后的信号，wtss(i,j)为截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值，max为取最大值。
25、可选地，所述对平面波回波信号进行阵元维度延时叠加求和和相干复合，得到第三平面波回波信号，具体包括：
26、对平面波回波信号s(t,n,θ)阵元维度延时叠加求和，得到带有全部角度信息的信号x(i,j,θ)；
27、对带有全部角度信息的信号x(i,j,θ)，采用公式进行相干复合，得到第三平面波回波信号y(i,j)；
28、其中，n为阵元数目，θ为角度数目，t为采样时刻，θ＝1,2...m，m为发射角度的个数，i，j为像素点的行列位置。
29、可选地，所述根据第三平面波回波信号，采用经验贝叶斯方法，得到信号方差和噪声方差；并根据信号方差和噪声方差构建信噪比自适应滤波器；多次迭代信噪比自适应滤波器，确定最终的输出权值，具体包括：
30、利用公式确定第三平面波回波信号的信号方差；
31、利用公式确定第三平面波回波信号的噪声方差；
32、利用公式构建信噪比自适应滤波器；
33、多次迭代信噪比自适应滤波器，确定最优权值矢量，并对最优权值矢量组成的权重矩阵进行中值滤波，得到信噪比自适应滤波器最终的输出权值；
34、其中，为信号方差，为噪声方差，‖·‖为2范数，whcr(i，j)为信噪比自适应滤波器。
35、可选地，所述利用自适应波束权重对第三平面波回波信号进行加权，得到自适应波束形成的复合平面波信号，并进行最终成像，具体包括：
36、利用公式y'(i,j)＝wihcr-tss(i,j)·y(i,j)确定自适应波束形成的复合平面波信号；
37、其中，y'(i,j)为成像区域中第i行第j列像素点的自适应波束形成的复合平面波信号，y(i,j)为第三平面波回波信号，wihcr-tss(i,j)为自适应波束权重，wtss(i,j)为截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值，为信噪比自适应滤波器最终的输出权值，k为迭代次数。
38、第二方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述的超声成像方法。
39、第三方面，本本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种超声成像方法，其特征在于，所述超声成像方法包括：
2.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述获取平面波回波信号，具体包括：
3.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述分别对负角度的平面波回波信号和正角度的平面波回波信号进行相干复合，得到第一平面波回波信号和第二平面波回波信号；根据第一平面波回波信号和第二平面波回波信号确定辅助信号；并根据辅助信号确定截断阈值，具体包括：
4.根据权利要求3所述的超声成像方法，其特征在于，所述利用截断阈值对辅助信号进行自适应截断，得到自适应截断后的信号；并根据自适应截断后的信号和截断阈值确定截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值，具体包括：
5.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述对平面波回波信号进行阵元维度延时叠加求和和相干复合，得到第三平面波回波信号，具体包括：
6.根据权利要求5所述的超声成像方法，其特征在于，所述根据第三平面波回波信号，采用经验贝叶斯方法，得到信号方差和噪声方差；并根据信号方差和噪声方差构建信噪比自适应滤波器；多次迭代信噪比自适应滤波器，确定最终的输出权值，具体包括：
7.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述利用自适应波束权重对第三平面波回波信号进行加权，得到自适应波束形成的复合平面波信号，并进行最终成像，具体包括：
8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的超声成像方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的超声成像方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的超声成像方法。
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【技术特征摘要】
1.一种超声成像方法，其特征在于，所述超声成像方法包括：
2.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述获取平面波回波信号，具体包括：
3.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述分别对负角度的平面波回波信号和正角度的平面波回波信号进行相干复合，得到第一平面波回波信号和第二平面波回波信号；根据第一平面波回波信号和第二平面波回波信号确定辅助信号；并根据辅助信号确定截断阈值，具体包括：
4.根据权利要求3所述的超声成像方法，其特征在于，所述利用截断阈值对辅助信号进行自适应截断，得到自适应截断后的信号；并根据自适应截断后的信号和截断阈值确定截断旁瓣抑制波束形成器的输出权值，具体包括：
5.根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述对平面波回波信号进行阵元维度延时叠加求和和相干复合，得到第三平面波回波信号，具体包括：
6.根据权利要求5所述的超声成像方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：童林，王平，李倩文，王鹏，王坤林，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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