采用两种尺度的生物组织位移估计方法

摘要

本发明属于超声弹性成像技术领域，涉及采用两种尺度的生物组织位移估计方法，该方法包括：从组织压缩前二维射频信号中第一条扫描线的数据取出尺度为T_a的数据d₁，求该小段数据与组织压缩后二维射频信号中第一条扫描线数据s₂(n)的互相关函数R(τ)，确定其最大值对应的位置t′₁，再从该扫描线数据s₁(n)中的数据段d₁的位置取尺度为T_b的数据e₁，求该小段数据与扫描线数据s₂(n)的互相关函数R″(τ)，得到其最大值对应的位置t″₁，最后得到小段数据d₁的精细调整后的位移t₁，按上述方法依次得到各条扫描线数据对应的组织的位移估计。本发明在组织压缩量比较大时，将选择大尺度或小尺度进行组织位移估计的两种方法结合起来，可对这两种组织位移估计的优缺点实现扬长避短，提高组织位移估计的精度。

主权项

1、一种采用两种尺度的组织位移估计方法，包括以下步骤：1)从组织压缩前、后的二维射频信号中分别取出第一条扫描线的数据，设为s₁(n)和s₂(n)，n表示该两条扫描线上的数据序号，1≤n≤n_max，n_max为n的最大值；2)从该扫描线数据s₁(n)中取一小段尺度为T_a的数据d₁，其数据个数为U_a，U_a＝round(T_a×U₁)，其中，T_a的单位为mm，U₁代表1mm的组织对应的数据个数，round(·)代表四舍五入的取整操作，该数据d₁的序号从n₁到n₁+U_a-1，1≤n₁≤U_a；在τ₁到τ₂的搜索范围内求该小段数据与扫描线数据s₂(n)的互相关函数R(τ)，计算公式如下 $R^{\prime }\left(\tau \right)=\frac{\underset{i=n_1}{\overset{n_1+U_a-1}{\Sigma }}{s}_1\left(i\right)s_2(i-\tau )}{\sqrt{\underset{i=n_1}{\overset{n_1+U_a-1}{\Sigma }}{s}_1^2\left(i\right)·\underset{i=n_1}{\overset{n_1+U_a-1}{\Sigma }}{s}_2^2(i-\tau )}}.$(τ₁≤τ≤τ₂)其中i为计算过程中表示数据序号的循环变量，τ₁为0，τ₂为对组织施加的压缩量，以采样数据的个数表示；3)确定步骤2)得到的互相关函数R′(τ)的最大值对应的位置t′₁，则t′₁为利用尺度T_a进行位移估计时数据d₁在组织压缩后的位移，即s₁(n)中的序号从n₁到n₁+U_a-1的小段数据d₁的在组织压缩后移动到s₂(n)中的序号从n₁-t′₁到n₁+U_a-1-t′₁的位置；4)再从该扫描线数据s₁(n)中的数据段d₁的中央位置取尺度为T_b、序号从到的一小段数据e₁，该数据个数为U_b，U_b＝round(T_b×U₁)，其中，T_b的单位为mm，并且满足T_b＜T_a；在τ₃到τ₄的搜索范围内求该小段数据与扫描线数据s₂(n)的互相关函数R″(τ)，计算公式如下 $R^{\prime \prime }\left(\tau \right)=\frac{\underset{i=m_1}{\overset{m_1+U_b-1}{\Sigma }}{s}_1\left(i\right)s_2(i-{t^{\prime }}_1-\tau )}{\sqrt{\underset{i=m_1}{\overset{m_1+U_b-1}{\Sigma }}{s}_1^2\left(i\right)·\underset{i=m_1}{\overset{m_1+U_a-1}{\Sigma }}{s}_2^2(i-{t^{\prime }}_1-\tau )}}$(τ₃≤τ≤τ₄)其中 $m_1=n_1+\mathrm{round}\left(\frac{U_a-U_b}{2}\right),$τ₃和τ₄为组织位移精细调整的范围，满足如下关系：τ₄＜τ₂；5)确定步骤4)得到的互相关函数R″(τ)的最大值对应的位置t″₁，则t″₁为利用尺度T_b进行位移估计时数据e₁的位移相对于t′₁的偏移；6)利用尺度T_b估计得到的位移偏移t″₁对尺度T_a估计得到的位移t′₁进行调整，得到的小段数据d₁的精细调整后的位移t₁，即：t₁＝t′₁+t″₁7)依次从扫描线数据s₁(n)中取一小段尺度为T_a即数据个数为U_a的数据d₂、d₃、…、d_N，每段数据的序号依次错开V个采样数据，1≤V≤U_a，直到再错开V个采样数据将超出s₁(n)的范围，按步骤2)-6)相同的方法依次得到各段数据对应的位移t₂、t₃、…、t_N，其中N为小段数据的总数；则位移序列t₁、t₂、…、t_N为第一条扫描线数据s₁(n)对应的组织的位移估计；8)利用与步骤1)-7)相同的方法，依次得到第2、3、…、M条扫描线数据对应的组织的位移估计，其中M为表示探头的扫描线总数。