超声图像中线密度控制方法

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，N＞＝2，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θ，
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*θ，所述焦点Fi所在位置的弧长Li＝2*di*θ，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)*θ，所述焦点Fi所在位置的弧长Li＝2*(di+R)*θ，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θ，当所述探头为相控阵探头时，所述焦点Fj所在位置的弧长Lj＝2*dj*θ，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)*θ，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。

超声图像中线密度控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及超声图像中线密度控制方法。\n背景技术\n[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。\n发明内容\n[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。\n[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：\n[0005] 一种超声图像中线密度控制方法，\n[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，\n[0007] 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θ，\n[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L＝2*d*θ，所述焦点Fi所在位置的弧长Li＝2*di*θ，则Si＝S/L*Li；\n[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)*θ，所述焦点Fi所在位置的弧长Li＝2*(di+R)*θ，则Si＝S/L*Li。\n[0010] 优选地，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。\n[0011] 一种超声图像中线密度控制方法，\n[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θ，\n[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Lj＝2*dj*θ，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；\n[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Lj＝2*(dj+R)*θ，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。\n[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。\n[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。\n附图说明\n[0017] 附图1为现有的超声图像中采用固定线密度的示意图；\n[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。\n具体实施方式\n[0019] 下面结合附图来进一步阐述本发明的结构。\n[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：\n[0021] 具体实施方式一：\n[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θ，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，\n[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*θ(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L2＝2*d2*θ，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。\n[0024] 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L＝2*(d+R)*θ，焦点Focus2所在位置的弧长为L2＝2*(d2+R)*θ，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。\n[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线密度。\n[0026] 具体实施方式二：\n[0027] 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θ，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，\n[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*θ，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*θ，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。\n[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)*θ，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)*θ，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。\n[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。\n[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。\n[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。\n[0033] 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。\n[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。