超声彩色血流成像中基于动态区域划分的杂波抑制方法

摘要

本发明属于超声彩色血流成像技术领域，具体涉及一种基于动态区域划分的杂波抑制方法。本方法先根据回波信号的幅度对血流与组织区域做出初步划分，再根据杂波运动的非平稳性对组织区域作进一步调整，最后对各区域用特征向量滤波器进行杂波抑制。本方法在抑制非平稳杂波的同时，能较好地保持血流流速剖面的完整性，解决了传统均匀分段特征向量滤波器选取区间长度时的矛盾，是彩色血流成像中一种有效的杂波抑制方法。

主权项

1.一种超声彩色血流成像中基于动态区域划分的杂波抑制方法，其特征在于先以初始段长2K₀+1对回波信号均匀划分，获得回波区间；计算各区间内的平均能量并与总平均能量比较，得到血流与组织区域的初步划分；对位于组织区域的信号，通过计算互相关矩阵R^(l)得到指标矢量δ，以该指标矢量δ表征各区间内杂波运动的非平稳程度；利用所述的指标矢量δ的最值和初始值K₀计算得到δ与对应区间长度的函数关系假设为线性关系，并进行区间长度的调整；最终得到动态区域划分后的结果；所述的血流与组织区域的初步划分通过下述计算公式：$E_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{\mathrm{MN}}\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\left|x_{i,j}\right|}^2---\left(1\right)$其中E_mean为总平均能量，M为同一扫描线上的重复发射次数，N为深度采样点数，x_i，j为第i个脉冲回波中，深度j处的回波信号值；$E^{\left(l\right)}=\frac{1}{M({2K}_0+1)}\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{{2K}_0+1}{\Sigma }}{\left|x_{i,j}^{\left(l\right)}\right|}^2---\left(2\right)$其中E^(l)为区间l内的回波平均能量，2K₀+1为该区间的长度，根据E^(l)与E_mean的关系对血流和组织区域作初步划分，其中，平均能量大于该阈值的区间归入组织区域，否则归入血流区域：其中β为常数，满足0＜β＜1；所述的互相关矩阵R^(l)如下式所示：$R^{\left(l\right)}=X_1^{\left(l\right)H}{X}_2^{\left(l\right)}---\left(4\right)$当X^(l)为杂波区域l内回波信号构成的矩阵，则为X^(l)去掉首行，为X^(l)去掉尾行；${\phi }_{i,j}^{\left(l\right)}=\arctan \left(\frac{\mathrm{Im}\left(r_{i,j}^{\left(l\right)}\right)}{\mathrm{Re}\left(r_{i,j}^{\left(l\right)}\right)}\right),i,j=1,...,{2K}_0+1---\left(5\right)$其中$r_{i,j}^{\left(l\right)}\in R^{\left(l\right)};$${\delta }^{\left(l\right)}=\sqrt{\mathrm{var}\left(\mathrm{diag}\left({\Phi }^{\left(l\right)}\right)\right)}---\left(6\right)$其中Ф^(l)是由构成的矩阵；当共有L_c。个组织区域，则构成指标矢量δ：$\delta =[{\delta }^{\left(1\right)}···{\delta }^{\left(l\right)}···{\delta }^{\left(L_c\right)}];---\left(7\right)$指标矢量6与区间长度参数K^(l)的关系为：K^(l)＝F(δ^(l)＝K₀+K₀(δ^(l)-δ_max)/(δ_min-δ_max)    (8)其中K₀为初始段长参数；δ_min＝min(δ)，δ_max＝max(δ)。