图像处理模块和图像处理方法技术

本发明专利技术公开一种图像处理模块和图像处理方法。所述超声成像设备包括：超声探头单元，将超声波发射到对象的目标部分，接收被对象的目标部分反射的回波超声波，并将接收的回波超声波转换为超声信号；波束成形单元，对超声信号执行波束成形，并输出波束成形的超声信号；图像生成单元，基于波束成形的超声信号估计至少一个点扩散函数，从而生成图像。图像生成单元可从点扩散函数数据库提取至少一个点扩散函数以决定至少一个点扩散函数，从而生成图像。可选择地，图像生成单元可决定第一点扩散函数，使用第一点扩散函数决定第二点扩散函数，并使用第二点扩散函数生成图像。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2012年7月27日提交到美国专利商标局的第61/676，548号美国专利申请以及于2013年6月3日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0063737号韩国专利申请的权益，所述申请的公开通过引用合并于此。
实施例涉及一种图像处理模块、图像生成方法和使用所述图像生成方法的超声成像设备。
技术介绍
超声成像设备将超声波发射到对象(诸如，人体）中的特定目标部分，收集目标部分反射的超声波，并使用关于收集的超声波的信息获取对象中的各种组织或结构的断层扫描图像，例如，各种内部器官和软组织的断层扫描图像。超声成像设备便宜、小型，不发出辐射(诸如，X射线)，并实时再现对象内部的图像。为此，超声成像设备已经在医疗领域中被广泛地使用。超声成像设备如下获取图像。使用超声成像设备的超声探头的超声波生成单元(诸如，换能器）将电信号转换为超声波。转换的超声波被发射到目标部分。诸如换能器的超声传感器接收目标部分反射的超声波，并将接收的超声波转换为电信号，以获取多通道超声信号。对超声信号执行波束成形。即，由超声传感器收集的超声信号之间的时间差被修正，并且预定权重被添加到各个超声信号以增强来自特定位置的信号并衰减来自另一位置的信号，然后超声信号被集中。随后，超声成像设备基于波束成形的超声信号获取超声图像。
技术实现思路
本专利技术的一方面在于提供一种图像处理模块、图像生成方法以及使用所述图像生成方法的超声成像设备，其中，在波束成形之后生成超声图像期间，容易并简单地计算点扩散函数，从而使用少量资源快速地决定点扩散函数。本专利技术的另一方面在于提供一种图像处理模块、图像生成方法以及使用所述图像生成方法的超声成像设备，其中，根据点扩散函数的快速决定，更快速地执行由超声成像设备执行的超声图像的生成，此外，在快速地生成图像的同时适当地决定点扩散函数，从而生成高分辨率超声图像。本专利技术的另外的方面将在以下描述中被部分地阐明，并且部分地通过描述将是明显的，或者可通过实施本专利技术被得知。根据本专利技术的一方面，一种图像处理模块可包括：波束成形单元，对输入信号执行波束成形，并输出波束成形的信号；点扩散函数数据库，包括基于用于波束成形的信号的至少一个环境变量预先获取的至少一个二维点扩散函数；图像生成单元，从点扩散函数数据库选择至少一个二维点扩散函数，并使用波束成形的信号和选择的点扩散函数执行解卷积，从而生成图像。所述至少一个环境变量可包括超声波的声速或到对象中的目标部分的距离。图像生成单元可基于所述至少一个环境变量对波束成形的信号分类，并基于分类结果从点扩散函数数据库提取至少一个点扩散函数。根据本专利技术的另一方面，一种图像处理模块可包括：波束成形单元，对输入信号执行波束成形，并输出波束成形的信号；图像生成单元，基于波束成形的信号估计至少一个第一点扩散函数，基于估计的至少一个第一点扩散函数估计第二点扩散函数，并使用波束成形的信号和估计的第二点扩散函数生成图像。图像生成单元可使用波束成形的信号和估计的至少一个第一点扩散函数估计第二点扩散函数。图像生成单元可使用第一点扩散函数和至少一个第二点扩散函数估计变量来估计第二点扩散函数。所述至少一个第二点扩散函数估计变量包括从超声波的声速、声速的改变、到对象中的目标部分的距离、输入信号生成模块的排列形式和每个通道的输入信号的衰减率中选择的至少一个。根据本专利技术的另一方面，一种超声成像设备可包括：超声探头单元，将超声波发射到对象的目标部分，接收被对象的目标部分反射的回波超声波，并将接收的回波超声波转换为超声信号；波束成形单元，对超声信号执行波束成形，并输出波束成形的超声信号；图像生成单元，基于波束成形的超声信号估计至少一个点扩散函数，从而生成图像。所述超声成像设备还可包括：点扩散函数数据库，包括用于波束成形的超声信号的至少一个点扩散函数。所述超声成像设备可从点扩散函数数据库调用至少一个点扩散函数，以估计第一点扩散函数。所述超声成像设备可使用估计的至少一个第一点扩散函数来估计第二点扩散函数，并使用波束成形的超声信号和估计的第二点扩散函数来生成图像。根据本专利技术的另一方面，一种图像生成方法可包括：将超声波发射到对象的目标部分，接收被对象的目标部分反射的回波超声波，并将接收的回波超声波转换为超声信号；输出基于超声信号执行波束成形的超声信号；基于波束成形的超声信号从点扩散函数数据库提取至少一个点扩散函数；使用所述至少一个点扩散函数从波束成形的超声信号生成图像。根据本专利技术的另一方面，一种图像生成方法可包括：将超声波发射到对象的目标部分，接收被对象的目标部分反射的回波超声波，并将接收的回波超声波转换为超声信号；输出基于超声信号执行波束成形的超声信号；基于波束成形的超声信号估计至少一个第一点扩散函数；使用估计的至少一个第一点扩散函数估计第二点扩散函数；使用估计的第二点扩散函数从波束成形的信号生成图像。【附图说明】通过以下结合附图对实施例的描述，本专利技术的这些和/或其他方面将变得清楚和更容易理解，在附图中：图I是示出图像生成单元的构造的示图；图2是示出点扩散函数的示图；图3是示出理想图像和射频（RF)图像与解卷积之间的关系的示图；图4A是示出理想图像和RF图像之间的关系的示图；图4B是示出根据深度的基于RF信号的目标部分obi的超声图像的示例的示图；图4C是示出用于说明对象的深度的超声图像的示图；图5是示出图像生成单元的一个实施例的构造的示图；图6是示出点扩散函数数据库的一个实施例的示图；图7是示出图像生成单元的另一实施例的构造的示图；图8和图9是示出根据声速的点扩散函数的示图； 图10是示出图像生成单元的另一实施例的构造的示图；图11是示出超声成像设备的一个实施例的透视图；图12是示出超声成像设备的实施例的构造的示图；图13是示出超声探头单元的一个实施例的平面图；图14是示出波束成形单元的一个实施例的构造的示图；图15是示出超声成像设备的图像生成单元的一个实施例的构造的示图；图16是示出第二点扩散函数的示图；图17至图19是示出基于输入图像的理想图像恢复方法的各种实施例的流程图；图20至图22是示出超声成像设备的控制方法的各种实施例的流程图。【具体实施方式】现在将详细参考本专利技术的实施例，附图中示出本专利技术的实施例的示例，其中，相同的标号始终表示相同的元件。图I是示出图像生成单元的构造的示图。如图I所示，图像生成单元10基于输入信号d生成图像信号m，并输出图像信号m。输入信号d可以是通过诸如声波或电磁波的波生成的信号。例如，在输入信号d是声波信号的情况下，输入信号d可以是从可听频率的声波或大于可听频率（即，20kHz)的频率的超声波获取的信号。另一方面，在输入信号d是电磁波信号的情况下，输入信号d可以是从在雷达中使用的微波(具有IOcm至IOOcm的波长）等获取的信号。为了从输入信号d生成图像信号m，图像生成单元10估计至少一个点扩散函数(PSF)并使用估计的结果执行解卷积，以生成和获取与将被拍摄的原始对象相同或近似的图像。图像生成单元10以图像信号m的形式输出生成和获取的图像。点扩散函数是与通过图像拍摄设备的拍摄而获取的用于生成最终图像数据的图像数据相关的函数。点扩散函数主要用于恢复理想图像数据。图2是示出点扩散函数的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理模块，包括：波束成形单元，对输入信号执行波束成形，并输出波束成形的信号；点扩散函数（PSF）数据库，包括基于用于波束成形的信号的至少一个环境变量预先获取的至少一个二维点扩散函数；图像生成单元，从点扩散函数数据库选择至少一个二维点扩散函数，并使用波束成形的信号和选择的点扩散函数执行解卷积，从而生成图像。

【技术特征摘要】
2013.06.03 KR 10-2013-0063737;2012.07.27 US 61/671.一种图像处理模块，包括： 波束成形单元，对输入信号执行波束成形，并输出波束成形的信号； 点扩散函数（PSF)数据库，包括基于用于波束成形的信号的至少一个环境变量预先获取的至少一个二维点扩散函数； 图像生成单元，从点扩散函数数据库选择至少一个二维点扩散函数，并使用波束成形的信号和选择的点扩散函数执行解卷积，从而生成图像。2.根据权利要求1所述的图像处理模块，其中，所述至少一个环境变量包括超声波的声速或到对象中的目标部分的距离。3.根据权利要求1所述的图像处理模块，其中，图像生成单元基于所述至少一个环境变量对波束成形的信号分类，并基于分类结果从点扩散函数数据库选择至少一个二维点扩散函数。4.一种图像处理模块，包括： 波束成形单元，对输入信号执行波束成形，并输出波束成形的信号； 图像生成单元，基于波束成形的信号估计至少一个第一点扩散函数，基于估计的至少一个第一点扩散函数估计第二点扩散函数，并使用波束成形的信号和估计的第二点扩散函数执行解卷积，从而生成图像。5.根据权利要求4所述的图像处理模块，还包括： 点扩散函数数据库，包括用于波束成形的信号的至少一个点扩散函数， 其中，基于至少一个环境变量预先获取所述至少一个点扩散函数。6.根据权利要求5所述的图像处理模块，其中，所述至少一个环境变量包括超声波的声速或到对象中的目标部分的距离。7.根据权利要求5所述的图像处理模块，其中，图像生成单元从点扩散函数数据库提取至少一个点扩散函数以估计至少一个第一点扩散函数。8.根据权利要求7所述的图像处理模块，其中，图像生成单元基于所述至少一个环境变量对波束成形的信号分类，并基于分类结果从点扩散函数数据库提取至少一个点扩散函数以估计至少一个第一点扩散函数。9.根据权利要求4所述的图像处理模块，其中，图像生成单元使用波束成形的信号和估计的至少一个第一点扩散函数估计第二点扩散函数。10.根据权利要求4所述的图像处理模块，其中，图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜周泳，朴成灿，金圭洪，金晶澔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：