一种基于凸阵探头的复合成像方法、系统、终端及介质与流程

本发明涉及复合成像领域，尤其涉及一种基于凸阵探头的复合成像方法、系统、终端及介质。

背景技术：

1、相控阵超声成像技术是一种重要的医学成像手段，其通过动态调整探头阵列中各阵元的相位，实现了快速、高分辨率的成像。然而，传统的相控阵技术，主要依赖于线性或相控阵探头。在使用凸阵探头时，其固有的较大阵元间距导致扫描角度大小有限，影响了相控阵成像的角度，由于成像角度受限，因此使用凸阵探头进行相控阵成像时，难以覆盖到目标物体所在区域的两侧，进而影响成像的完整性。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种基于凸阵探头的复合成像方法、系统、终端及介质，增大成像角度并实时优化凸阵探头的波束成形参数，实现高精度且宽角度的成像。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于凸阵探头的复合成像方法，包括：

3、分别利用处于若干个位置的凸阵探头，发射波束并接收目标物体反射的第一声波信号；

4、遍历每个位置，基于当前遍历位置对应的第一声波信号，评估处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果，并判断处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果是否符合预设要求；

5、若是，则基于当前遍历位置对应的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据；

6、若否，则多次调整处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形参数，以更新第一声波信号和波束成形效果，直至当前的波束成形效果符合预设要求则基于当前的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据；

7、对所有位置的第一成像数据进行融合，获得所述目标物体的复合图像。

8、实施本发明实施例，分别利用处于若干个位置的凸阵探头，发射波束并接收目标物体反射的第一声波信号，即获取到若干个位置对应的第一声波信号，由于目标物体的位置是固定的，然后遍历每个位置，基于当前遍历位置对应的第一声波信号，评估处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果，并判断处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果是否符合预设要求，若是则基于当前遍历位置对应的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据，若否则多次调整处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形参数，以更新当前遍历位置对应的第一声波信号和波束成形效果，直至当前的波束成形效果符合预设要求则基于当前的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据，考虑到凸阵探头的位移可能会导致成像平面的变化，通过调整优化处于不同位置的凸阵探头的波束成形参数，实现成像质量的提升。此外，由于目标物体的位置是固定的，因此当处于不同位置的凸阵探头发射波束时，凸阵探头可以接收到表述目标物体在不同角度的成像数据的第一声波信号，然后基于若干个位置对应的第一声波信号分析得到若干个成像角度的第一成像数据，并对所有位置的第一成像数据进行融合，获得目标物体的复合图像，能够增大成像角度，扩展成像范围，以解决凸阵探头在相控阵成像中角度受限的问题。

9、作为优选方案，所述遍历每个位置，基于当前遍历位置对应的第一声波信号，评估处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果，并判断处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果是否符合预设要求，具体为：

10、遍历每个位置，对当前遍历位置对应的第一声波信号进行解析处理，获得处于当前遍历位置的凸阵探头到成像点的第一距离、以及处于当前遍历位置的凸阵探头的各个阵元到焦点的第二距离，以作为处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果；

11、判断当前遍历位置对应的所述第一距离是否满足第一预设范围，并判断当前遍历位置对应的各所述第二距离是否满足第二预设范围。

12、实施本发明实施例的优选方案，遍历每个位置，对当前遍历位置对应的第一声波信号进行解析处理，获得处于当前遍历位置的凸阵探头到成像点的第一距离、以及处于当前遍历位置的凸阵探头的各个阵元到焦点的第二距离，以表征处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果。

13、作为优选方案，所述凸阵探头的波束成形参数包括凸阵探头的各个阵元的激励时序和幅度，所述若否，则多次调整处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形参数，以更新第一声波信号和波束成形效果，直至当前的波束成形效果符合预设要求则基于当前的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据，具体为：

14、若当前遍历位置对应的所述第一距离不满足第一预设范围，则迭代处理处于当前遍历位置的凸阵探头，每次迭代处理时调整处于当前遍历位置的凸阵探头的各个阵元的激励时序，然后利用当前的凸阵探头，发射波束并接收所述目标物体反射的第二声波信号，接着基于当前的第二声波信号，评估当前的凸阵探头到成像点的第一距离，直至当前的第一距离符合所述第一预设范围，则结束迭代并将当前的第二声波信号作为第一声波信号；

15、若当前遍历位置对应的任意一个所述第二距离不满足第二预设范围，则迭代处理处于当前遍历位置的凸阵探头，每次迭代处理时对当前的第二距离对应的阵元的幅度进行多次调整，然后利用当前的凸阵探头，发射波束并接收所述目标物体反射的第二声波信号，接着基于当前的第二声波信号，评估当前的凸阵探头的各个阵元到焦点的第二距离，直至当前的凸阵探头的每一个阵元到焦点的第二距离都满足所述第二预设范围，则结束迭代并将当前的第二声波信号作为第一声波信号；

16、在结束对处于当前遍历位置的凸阵探头的迭代处理之后，基于当前的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据。

17、实施本发明实施例的优选方案，在凸阵探头移动时，为了适应不同的成像深度和位置，需要动态调整焦距，这意味着需要实时调整凸阵探头中每个阵元的激励时序和幅度，以确保交点始终位于最佳成像位置，根据凸阵探头到成像点的第一距离，调整凸阵探头中各个阵元的激励时序，确保凸阵探头发射的波束在目标区域聚焦，并根据凸阵探头中各个阵元到交点的第二距离，调整各个阵元激励的幅度，以进一步优化焦点区域的能量分布，降低旁瓣干扰。

18、作为优选方案，所述对所有位置的第一成像数据进行融合，获得所述目标物体的复合图像，具体为：

19、对所有位置的第一成像数据进行预处理，然后对完成预处理的所有第一成像数据进行数据对齐处理，获得各所述第一成像数据对应的第二成像数据；其中，所述预处理包括去噪处理和增强处理；

20、按照预设的融合算法，将所有所述第二成像数据进行融合，获得对应的合成图像；

21、对所述合成图像进行细节优化，获得所述目标物体的复合图像。

22、实施本发明实施例的优选方案，在进行成像数据融合之前，对所有位置的第一成像数据进行去噪处理和增强处理的预处理、以及对齐处理，为成像数据融合做准备，以提升成像数据的融合度。

23、作为优选方案，所述对所述合成图像进行细节优化，获得所述目标物体的复合图像，具体为：

24、对所述合成图像进行自适应滤波处理和频域处理，获得所述目标物体的复合图像。

25、实施本发明实施例的优选方案，对合成图像进行自适应滤波处理，能够根据合成图像的局部特征自适应调整滤波参数，消除噪声，增强图像边缘和细节，而对合成图像进行频域处理，在频域内通过滤波和信号增强等手段优化图像质量，改善成像的分辨率和对比度。

26、作为优选方案，所述分别利用处于若干个位置的凸阵探头，发射波束并接收目标物体反射的第一声波信号，具体为：

27、控制凸阵探头正面朝向目标物体，并将所述凸阵探头所在位置作为初始位置，然后利用所述凸阵探头，对所述目标物体进行扫描，并接收所述目标物体反射的第一声波信号，作为所述初始位置对应的第一声波信号；

28、控制所述凸阵探头分别移动至若干个预设的位置，并在每次完成移动时利用所述凸阵探头，发射波束并接收目标物体反射的第一声波信号，作为当前位置对应的第一声波信号；其中，所述预设的位置包括多个在初始位置的左侧的位置和多个在所述初始位置的右侧的位置。

29、实施本发明实施例的优选方案，控制凸阵探头正面朝向目标物体，并将凸阵探头所在位置作为初始位置，然后在初始位置的左侧和右侧分别预先设定多个待处理的位置，当凸阵探头处于初始位置或者其他预先设定的位置时，利用凸阵探头，对目标物体进行扫描，并接收目标物体反射的第一声波信号，便于后续基于其他预先设定的位置处的凸阵探头所获取的成像数据，对正面朝向目标物体的凸阵探头所扫描得到的成像数据进行图像细节分丰富与补充，进而提高成像质量并扩大成像范围。

30、为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供了一种基于凸阵探头的复合成像系统，包括：

31、发射接收模块，用于分别利用处于若干个位置的凸阵探头，发射波束并接收目标物体反射的第一声波信号；

32、评估判断模块，用于遍历每个位置，基于当前遍历位置对应的第一声波信号，评估处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果，并判断处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果是否符合预设要求；

33、第一分析模块，用于若处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果符合预设要求，则基于当前遍历位置对应的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据；

34、调整分析模块，用于若处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果不符合预设要求，则多次调整处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形参数，以更新第一声波信号和波束成形效果，直至当前的波束成形效果符合预设要求则基于当前的第一声波信号，分析得到当前遍历位置的第一成像数据；

35、融合模块，用于对所有位置的第一成像数据进行融合，获得所述目标物体的复合图像。

36、作为优选方案，所述评估判断模块，具体包括：

37、解析单元，用于遍历每个位置，对当前遍历位置对应的第一声波信号进行解析处理，获得处于当前遍历位置的凸阵探头到成像点的第一距离、以及处于当前遍历位置的凸阵探头的各个阵元到焦点的第二距离，以作为处于当前遍历位置的凸阵探头的波束成形效果；

38、判断单元，用于判断当前遍历位置对应的所述第一距离是否满足第一预设范围，并判断当前遍历位置对应的各所述第二距离是否满足第二预设范围。

39、为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种终端，包括处理器、存储器及存储于所述存储器内的计算机程序；其中，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现所述的一种基于凸阵探头的复合成像方法。

40、为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述的一种基于凸阵探头的复合成像方法。