一种超声成像方法、装置、设备、超声成像系统及介质与流程

1.本发明涉及医疗影像技术领域，尤其涉及一种超声成像方法、装置、设备、超声成像系统及介质。


背景技术：

2.超声成像是一种安全、方便、无创且可重复性高的成像技术，其基本原理为利用超声波扫描目标对象，通过对接收到的回波信号进行处理，生成目标对象的超声图像，超声图像的图像质量会直接影响到医生解读结果的准确度。
3.现有的超声成像系统的信噪比较低，超声成像环境复杂多变，从而导致生成的超声图像中包含较多的噪声信息，增加了医生解读超声图像的难度。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种超声成像方法、装置、设备、超声成像系统及介质，以解决传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问题，提高超声图像的图像质量，进而降低医生解读超声图像的难度。
5.根据本发明一个实施例提供了一种超声成像方法，应用于终端设备，该方法包括：
6.响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使所述超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号；
7.接收所述超声发生设备发送的与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；
8.基于所述第一回波信号，生成初始超声图像，并对所述初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。
9.根据本发明另一个实施例提供了一种超声成像方法，应用于超声发生设备，该方法包括：
10.响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；
11.接收与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；
12.将所述第一回波信号发送给所述终端设备，以使所述终端设备基于所述第一回波信号，输出目标超声图像。
13.根据本发明另一个实施例提供了一种超声成像装置，应用于终端设备，该装置包括：
14.超声成像指令发送模块，用于响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使所述超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号；
15.第一回波信号接收模块，用于接收所述超声发生设备发送的与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；
16.目标超声图像输出模块，用于基于所述第一回波信号，生成初始超声图像，并对所述初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。
17.根据本发明另一个实施例提供了一种超声成像装置，应用于超声发生设备，该装置包括：
18.第一超声波信号发射模块，用于响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；
19.第一回波信号接收模块，用于接收与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；
20.第一回波信号发送模块，用于将所述第一回波信号发送给所述终端设备，以使所述终端设备基于所述第一回波信号，输出目标超声图像。
21.根据本发明另一个实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括：
22.至少一个处理器；以及
23.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
24.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的超声成像方法。
25.根据本发明另一个实施例提供了一种超声发生设备，该超声发生设备包括：超声发射器和超声接收器；
26.其中，所述超声发射器，用于响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；
27.所述超声接收器，用于接收与所述第一超声波信号对应的第一回波信号，并将所述第一回波信号发送给所述终端设备，以使所述终端设备基于所述第一回波信号，输出目标超声图像。
28.根据本发明另一个实施例提供了一种超声成像系统，该超声成像系统包括：终端设备和超声发生器，所述终端设备和所述超声发生设备通信连接；
29.其中，所述终端设备采用本发明任一实施例所述的终端设备，所述超声发生设备采用本发明任一实施例所述的超声发生设备。
30.根据本发明另一个实施例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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的超声成像方法。
31.本发明实施例的技术方案，通过响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号，接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号，基于第一回波信号，生成初始超声图像，并对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像，采用了软硬结合的交互成像方式，解决了传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问题，提高了超声图像的图像质量，进而降低了医生解读超声图像的难度。
32.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明一个实施例所提供的一种超声成像方法的流程图；
35.图2为本发明一个实施例所提供的另一种超声成像方法的流程图；
36.图3为本发明一个实施例所提供的另一种超声成像方法的流程图；
37.图4为本发明一个实施例所提供的一种传统的超声成像系统输出的超声图像的示意图；
38.图5为本发明一个实施例所提供的一种目标超声图像的示意图；
39.图6为本发明一个实施例所提供的一种超声成像方法的流程图；
40.图7为本发明一个实施例所提供的一种超声成像装置的结构示意图；
41.图8为本发明一个实施例所提供的一种超声成像装置的结构示意图；
42.图9为本发明一个实施例所提供的一种终端设备的结构示意图；
43.图10为本发明一个实施例所提供的一种超声发生设备的结构示意图；
44.图11为本发明一个实施例所提供的一种超声成像系统的结构示意图；
45.图12为本发明一个实施例所提供的一种超声成像系统的时序图。
具体实施方式
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
47.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“初始”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
48.图1为本发明一个实施例所提供的一种超声成像方法的流程图，本实施例可适用于采用超声成像系统输出超声图像的情况，该方法可以由超声成像装置来执行，该超声成像装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该超声成像装置可配置于终端设备中。如图1所示，该方法包括：
49.s110、响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号。
50.其中，具体的，可视化界面用于表征终端设备提供的交互界面，示例性，可视化界面中包含成像控件、参数选择控件、图像显示区域、数据操作控件等等，此处对可视化界面中包含的界面内容不作限定。
51.其中，具体的，第一超声波信号为频谱中心频率超过2khz的声波信号，示例性的，
第一超声波信号的频谱中心频率满足频率范围2mhz-20mhz，此处对第一超声波的频谱中心频率不作限定，具体根据实际成像需求确定。
52.s120、接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号。
53.其中，具体的，第一回波信号可用于表征第一超声波信号经目标对象反射、衍射、折射或散射后的超声波信号。
54.s130、基于第一回波信号，生成初始超声图像，并对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。
55.其中，示例性的，生成初始超声图像采用的成像算法包括但不限于a型成像算法、b型成像算法或m型成像算法等。其中，a型成像算法是将第一回波信号以波的形式显示出来，初始超声图像的纵坐标表示波幅的高度即第一回波信号的强度，横坐标表示第一回波信号的往返时间即第一超声波信号所探测的距离或深度。b型成像算法是将第一回波信号以光点明暗，即灰阶的形式显示出来。光点的强弱反映回波界面反射和衰减超声的强弱。这些光点、光线和光面构成了目标对象的二维断层图像或切面图像。m型成像算法加入了慢扫描锯齿波，使第一回波信号从左向右自行移动扫描，初始超声图像的纵坐标为扫描时间，即超声传播时间，横坐标为光点慢扫描时间。此处对采用的成像算法不作限定，具体可根据实际成像需求确定。
56.其中，示例性的，图像增强操作采用的增强算法包括但不限于滤波算法、融合算法中至少一种。
57.本实施例的技术方案，通过响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号，接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号，基于第一回波信号，生成初始超声图像，并对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像，采用了软硬结合的交互成像方式，解决了传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问题，提高了超声图像的图像质量，进而降低了医生解读超声图像的难度。
58.图2为本发明一个实施例所提供的另一种超声成像方法的流程图，本实施例对上述实施例中的“基于第一回波信号，生成初始超声图像”进行进一步细化。如图2所示，该方法包括：
59.s210、响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号。
60.s220、接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号。
61.本实施例中的s210-s220与图1中所示的s110-s120对应相同或类似，本实施例在此不再赘述。
62.s230、获取超声发生设备对应的系统噪声信号。
63.作为一个可选实施例，系统噪声信号可以是预先输入的。
64.作为另一个可选实施例，获取超声发生设备对应的系统噪声信号，包括：基于第一时长阈值或第一强度阈值，获取第一回波信号中的第一衰减信号；对第一衰减信号执行采样操作，得到超声发生设备的系统噪声信号。
65.其中，具体的，超声波信号在介质中传播时，其能量随传播距离的增加而逐渐减弱的现象称为超声波信号的衰减。示例性的，衰减的原因包括但不限于超声波的扩散衰减、超
声波的散射衰减和超声波的吸收衰减等等。
66.其中，具体的，将第一回波信号中传播时长超过第一时长阈值的回波信号作为第一衰减信号，或者，将第一回波信号中信号强度低于第一强度阈值的回波信号作为第一衰减信号。
67.作为另一个可选实施例，获取超声发生设备对应的系统噪声信号，包括：将噪声监测指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射至少一次第二超声波信号；接收超声发生设备发送的与至少一个第二超声波信号分别对应的第二回波信号；基于第二时长阈值或第二强度阈值，获取各第二回波信号中的第二衰减信号，并对各第二衰减信号分别执行采样操作，得到超声采样信号；基于各超声采样信号，确定超声发生设备的系统噪声信号。
68.其中，具体的，噪声监测指令可以是响应于检测到可视化界面中噪声监测控件的触发操作生成的，或者，响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作生成的。在一个实施例中，成像控件的触发操作触发生成超声成像指令和噪声监测指令，此处对超声成像指令和噪声监测指令发送给超声发生设备的先后顺序不作限定。
69.其中，具体的，第一时长阈值和第二时长阈值可以相同，也可以不同，第一强度阈值和第二强度阈值可以相同，也可以不同。
70.其中，具体的，针对每个第二回波信号，将第二回波信号中传播时长超过第二时长阈值的回波信号作为第二衰减信号，或者，将第二回波信号中信号强度低于第二强度阈值的回波信号作为第二衰减信号。
71.在本实施例中，示例性的，基于各超声采样信号，确定超声发生设备的系统噪声信号，包括：将各超声采样信号对应的最大值、最小值、平均值和中值等作为超声发生设备的系统噪声信号。
72.在本实施例中，第一超声波信号的频谱中心频率低于第二超声波信号的频谱中心频率。
73.第一超声波信号受到成像参数需求的影响，当其频谱中心频率较低时，第一回波信号的衰减速率较慢，同时受到超声发生设备中超声换能器的设备性能的影响，可能会出现基于第一时长阈值或第一强度阈值筛选不出第一回波信号中的第一衰减信号的情况。本实施例控制超声发生设备发射频谱中心频率高于第一超声波信号的第二超声波信号，由于第二回波信号的衰减速率较快，可以解决第一回波信号可能出现的上述技术问题。
74.在上述实施例的基础上，可选的，基于各超声采样信号，确定超声发生设备的系统噪声信号，包括：将基于第一回波信号确定的系统噪声信号作为参考噪声信号，将参考噪声信号以及各超声采样信号对应的最大值、最小值、平均值和中值等作为超声发生设备的系统噪声信号。
75.这样设置的好处在于，使得系统噪声信号更接近真实的噪声信号，从而进一步提高目标超声图像的图像质量。
76.作为一个可选实施例，在基于第二时长阈值或第二强度阈值，获取各第二回波信号中的第二衰减信号之前，方法还包括：采用高通滤波器，对接收到的各第二回波信号分别执行滤波操作。
77.其中，高通滤波器的滤波原则为将第二回波信号中的高频回波信号正常通过，低
于滤波阈值的低频回波信号被阻隔或被减弱。
78.这样设置的好处在于，滤除掉第二回波信号中的低频回波信号，可以使得后续得到的系统噪声信号更接近真实的噪声信号，从而进一步提高目标超声图像的图像质量。
79.s240、基于系统噪声信号和第一回波信号，生成初始超声图像。
80.作为一个可选实施例，基于系统噪声信号和第一回波信号，生成初始超声图像，包括：将第一回波信号减去系统噪声信号，得到降噪回波信号，基于降噪回波信号，生成初始超声图像。
81.作为另一个可选实施例，基于系统噪声信号和第一回波信号，生成初始超声图像，包括：基于系统噪声信号，生成系统噪声图像，并基于第一回波信号，生成第一超声图像，将第一超声图像减去系统噪声图像，得到初始超声图像。
82.s250、对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。
83.本实施例的技术方案，通过获取超声发生设备对应的系统噪声信号，基于系统噪声信号和第一回波信号，生成初始超声图像，从硬件系统的噪声角度，进一步解决了超声图像中包含较多噪声信息的问题，从而进一步提高了超声图像的图像质量以及进一步降低了医生解读超声图像的难度。
84.图3为本发明一个实施例所提供的另一种超声成像方法的流程图，本实施例对上述实施例中“对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像”进行进一步细化。如图3所示，该方法包括：
85.s320、响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号。
86.s320、接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号。
87.s330、基于第一回波信号，生成初始超声图像。
88.本实施例中的s310-s320与图1中所示的s110-s120对应相同或类似，s330与图1中所示的s110或与图2中所示的s230-s240对应相同或类似，本实施例在此不再赘述。
89.s340、对初始超声图像执行对数变换操作，得到引导超声图像，并对引导超声图像执行预设滤波操作，得到低频超声图像。
90.其中，对数变换可以将初始超声图像中低灰度值的图像区域扩展，突出低灰度值的图像区域的图像细节，将初始超声图像中高灰度值的图像区域压缩，抑制高灰度值的图像区域的图像细节。
91.其中，示例性的，预设滤波操作采用的预设滤波算法包括但不限于wnnm(weighted nuclear norm minimization，加权核范数最小化)滤波算法、自适应中值滤波算法和双边滤波算法等等，此处对预设滤波算法不作限定，具体是根据实际需求自定义设置。
92.其中，示例性的，引导超声图像采用b表示，低频超声图像采用c0表示。
93.s350、将引导超声图像与低频超声图像对应的差值图像作为高频超声图像。
94.其中，示例性的，高频超声图像采用d0表示，d0＝b-c0。
95.s360、基于引导超声图像、低频超声图像和高频超声图像，输出目标超声图像。
96.作为一个可选实施例，基于引导超声图像、低频超声图像和高频超声图像，输出目标超声图像，包括：将低频超声图像和高频超声图像分别作为当前低频超声图像和当前高频超声图像，并获取与当前迭代次数对应的当前滤波参数；基于当前滤波参数和引导超声
图像，对当前低频超声图像执行引导滤波操作得到下一低频超声图像；将当前低频超声图像与下一低频超声图像对应的差值图像作为下一高频超声图像；将下一低频超声图像和下一高频超声图像分别作为当前低频超声图像和当前高频超声图像，并迭代执行获取与当前迭代次数对应的当前滤波参数的步骤；直到当前迭代次数达到预设次数阈值时，基于各低频超声图像和各高频超声图像，输出目标超声图像。
97.其中，当前滤波参数用于表征引导滤波操作采用的引导滤波算法中的滤波参数，示例性的，滤波参数包括但不限于滤波半径、滤波窗口大小和惩罚系数等。在本实施例中，每次执行引导滤波操作采用的滤波参数不同。
98.其中，示例性的，下一低频超声图像采用c
i+1
表示，下一高频超声图像采用d
i+1表
示，d
i+1
＝c
i-c
i+1
，其中，0≤i≤m-1，m表示预设次数阈值。
99.其中，具体的，各低频超声图像构成低频图像集合c＝{c0，c1，...，cm}，各高频超声图像构成高频图像集合d＝{d0，d1，...，dm}。
100.作为一个可选实施例，基于各低频超声图像和各高频超声图像，输出目标超声图像，包括：获取各高频超声图像分别对应的图像方差，并基于各图像方差，确定各高频超声图像分别对应的高频权重；将最大的图像方差对应的高频超声图像作为目标高频超声图像，并将与目标高频超声图像对应的低频超声图像作为目标低频超声图像；基于目标低频超声图像和预设高斯分布，确定各低频超声图像分别对应的低频权重；基于各高频权重和各低频权重，对各低频超声图像和各高频超声图像执行加权求和操作输出目标超声图像。
101.其中，具体的，获取各图像方差中的最大图像方差，针对每个高频超声图像，将最大图像方差与高频超声图像对应的图像方差之间的比值作为高频超声图像的高频权重。
102.其中，示例性的，高频权重满足公式：
[0103][0104]
其中，表示最大图像方差，表示第i个高频超声图像对应的图像方差。
[0105]
其中，示例性的，当目标高频超声图像为di时，目标低频超声图像为ci。
[0106]
其中，示例性的，预设高斯分布表征标准差为1，均值为0的标准正态分布，此处对预设高斯分布的分布参数值不作限定。
[0107]
作为一个可选实施例，基于目标低频超声图像和预设高斯分布，确定各低频超声图像分别对应的低频权重，包括：各低频超声图像分别对应的低频权重满足以目标低频超声图像为中心的预设高斯分布。
[0108]
作为另一个可选实施例，基于目标低频超声图像和预设高斯分布，确定各低频超声图像分别对应的低频权重，包括：获取与目标低频超声图像对应的上一低频超声图像和下一低频超声图像，上一低频超声图像、下一低频超声图像和目标低频超声图像分别对应的低频权重满足以目标低频超声图像为中心的预设高斯分布，其他低频超声图像分别对应的低频权重为0。
[0109]
图4为本发明一个实施例所提供的一种传统的超声成像系统输出的超声图像的示意图，图5为本发明一个实施例所提供的一种目标超声图像的示意图，具体的，图4中的超声
图像的右侧包含明显的噪声信息，图5中的目标超声图像的右侧不包含噪声信息。
[0110]
本实施例的技术方案，通过对初始超声图像执行对数变换操作，得到引导超声图像，并对引导超声图像执行预设滤波操作，得到低频超声图像，将引导超声图像与低频超声图像对应的差值图像作为高频超声图像，基于引导超声图像、低频超声图像和高频超声图像，输出目标超声图像，从图像噪声的角度，进一步解决了超声图像中包含较多噪声信息的问题，从而进一步提高了超声图像的图像质量以及进一步降低了医生解读超声图像的难度。
[0111]
图6为本发明一个实施例所提供的一种超声成像方法的流程图，本实施例可适用于采用超声成像系统输出超声图像的情况，该方法可以由超声成像装置来执行，该超声成像装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该超声成像装置可配置于超声发生设备中。如图6所示，该方法包括：
[0112]
s410、响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号。
[0113]
其中，具体的，第一超声波信号为频谱中心频率超过2khz的声波信号，示例性的，第一超声波信号的频谱中心频率满足频率范围2mhz-20mhz，此处对第一超声波的频谱中心频率不作限定，具体根据实际成像需求确定。
[0114]
在本实施例中，通过超声发生设备中的超声发射器，向目标对象发射第一超声波信号。
[0115]
s420、接收与第一超声波信号对应的第一回波信号。
[0116]
其中，具体的，通过超声发生设备中的超声接收器，接收第一超声波信号对应的第一回波信号，第一回波信号可用于表征第一超声波信号经目标对象反射、衍射、折射或散射后的超声波信号。
[0117]
s430、将第一回波信号发送给终端设备，以使终端设备基于第一回波信号，输出目标超声图像。
[0118]
其中，具体的，通过超声发生设备中的超声接收器，将第一回波信号发送给终端设备。
[0119]
作为一个可选实施例，该方法还包括：响应于检测到终端设备发送的噪声监测指令，向目标对象发射至少一次第二超声波信号；接收各第二超声波信号分别对应的第二回波信号，并将各第二回波信号分别发送给终端设备；其中，第一超声波信号的频谱中心频率低于第二超声波信号的频谱中心频率。
[0120]
其中，具体的，噪声监测指令可以是响应于检测到可视化界面中噪声监测控件的触发操作生成的，或者，响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作生成的。
[0121]
本实施例的技术方案，通过响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号，接收与第一超声波信号对应的第一回波信号，将第一回波信号发送给终端设备，以使终端设备基于第一回波信号，输出目标超声图像，采用了软硬结合的交互成像方式，解决了传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问题，提高了超声图像的图像质量，进而降低了医生解读超声图像的难度。
[0122]
以下是本发明实施例提供的超声成像装置的实施例，该装置与上述实施例中应用于终端设备的超声成像方法属于同一个发明构思，在超声成像装置的实施例中未详尽描述
的细节内容，可以参考上述实施例中应用于终端设备的超声成像方法的内容。
[0123]
图7为本发明一个实施例所提供的一种超声成像装置的结构示意图。如图7所示，该装置包括：超声成像指令发送模块510、第一回波信号接收模块520和目标超声图像输出模块530。
[0124]
超声成像指令发送模块510，用于响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号；
[0125]
第一回波信号接收模块520，用于接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号；
[0126]
目标超声图像输出模块530，用于基于第一回波信号，生成初始超声图像，并对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。
[0127]
本实施例的技术方案，通过响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号，接收超声发生设备发送的与第一超声波信号对应的第一回波信号，基于第一回波信号，生成初始超声图像，并对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像，采用了软硬结合的交互成像方式，解决了传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问题，提高了超声图像的图像质量，进而降低了医生解读超声图像的难度。
[0128]
作为一个可选实施例，目标超声图像输出模块530，包括：
[0129]
系统噪声信号获取单元，用于获取超声发生设备对应的系统噪声信号；
[0130]
初始超声图像生成单元，基于系统噪声信号和第一回波信号，生成初始超声图像。
[0131]
作为一个可选实施例，系统噪声信号获取单元，包括：
[0132]
第一系统噪声信号获取子单元，用于基于第一时长阈值或第一强度阈值，获取第一回波信号中的第一衰减信号；
[0133]
对第一衰减信号执行采样操作，得到超声发生设备的系统噪声信号。
[0134]
作为一个可选实施例，系统噪声信号获取单元，包括：
[0135]
第二系统噪声信号获取子单元，用于将噪声监测指令发送给超声发生设备，以使超声发生设备向目标对象发射至少一次第二超声波信号；
[0136]
接收超声发生设备发送的与至少一个第二超声波信号分别对应的第二回波信号；
[0137]
基于第二时长阈值或第二强度阈值，获取各第二回波信号中的第二衰减信号，并对各第二衰减信号分别执行采样操作，得到超声采样信号；
[0138]
基于各超声采样信号，确定超声发生设备的系统噪声信号；
[0139]
其中，第一超声波信号的频谱中心频率低于第二超声波信号的频谱中心频率。
[0140]
作为一个可选实施例，该装置还包括：
[0141]
第二回波信号滤波模块，用于在基于第二时长阈值或第二强度阈值，获取各第二回波信号中的第二衰减信号之前，采用高通滤波器，对接收到的各第二回波信号分别执行滤波操作。
[0142]
作为一个可选实施例，目标超声图像输出模块530，包括：
[0143]
目标超声图像输出单元，用于对初始超声图像执行对数变换操作，得到引导超声图像，并对引导超声图像执行预设滤波操作，得到低频超声图像；
[0144]
将引导超声图像与低频超声图像对应的差值图像作为高频超声图像；
[0145]
基于引导超声图像、低频超声图像和高频超声图像，输出目标超声图像。
[0146]
作为一个可选实施例，目标超声图像输出单元，包括：
[0147]
目标超声图像输出子单元，用于将低频超声图像和高频超声图像分别作为当前低频超声图像和当前高频超声图像，并获取与当前迭代次数对应的当前滤波参数；
[0148]
基于当前滤波参数和引导超声图像，对当前低频超声图像执行引导滤波操作得到下一低频超声图像；
[0149]
将当前低频超声图像与下一低频超声图像对应的差值图像作为下一高频超声图像；
[0150]
将下一低频超声图像和下一高频超声图像分别作为当前低频超声图像和当前高频超声图像，并迭代执行获取与当前迭代次数对应的当前滤波参数的步骤；
[0151]
直到当前迭代次数达到预设次数阈值时，基于各低频超声图像和各高频超声图像，输出目标超声图像。
[0152]
作为一个可选实施例，目标超声图像输出子单元，具体用于：
[0153]
获取各高频超声图像分别对应的图像方差，并基于各图像方差，确定各高频超声图像分别对应的高频权重；
[0154]
将最大的图像方差对应的高频超声图像作为目标高频超声图像，并将与目标高频超声图像对应的低频超声图像作为目标低频超声图像；
[0155]
基于目标低频超声图像和预设高斯分布，确定各低频超声图像分别对应的低频权重；
[0156]
基于各高频权重和各低频权重，对各低频超声图像和各高频超声图像执行加权求和操作输出目标超声图像。
[0157]
本发明实施例所提供的超声成像装置可执行本发明上述实施例所提供的应用于终端设备的超声成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0158]
以下是本发明实施例提供的超声成像装置的实施例，该装置与上述实施例中应用于超声发生设备的超声成像方法属于同一个发明构思，在超声成像装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述实施例中应用于超声发生设备的超声成像方法的内容。
[0159]
图8为本发明一个实施例所提供的一种超声成像装置的结构示意图。如图8所示，该装置包括：第一超声波信号发射模块610、第一回波信号接收模块620和第一回波信号发送模块630。
[0160]
其中，第一超声波信号发射模块610，用于响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；
[0161]
第一回波信号接收模块620，用于接收与第一超声波信号对应的第一回波信号；
[0162]
第一回波信号发送模块630，用于将第一回波信号发送给终端设备，以使终端设备基于第一回波信号，输出目标超声图像。
[0163]
本实施例的技术方案，通过通过响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号，接收与第一超声波信号对应的第一回波信号，将第一回波信号发送给终端设备，以使终端设备基于第一回波信号，输出目标超声图像，采用了软硬结合的交互成像方式，解决了传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问
题，提高了超声图像的图像质量，进而降低了医生解读超声图像的难度。
[0164]
作为一个可选实施例，该装置还包括：
[0165]
第二回波信号发送模块，用于响应于检测到终端设备发送的噪声监测指令，向目标对象发射至少一次第二超声波信号；
[0166]
接收各第二超声波信号分别对应的第二回波信号，并将各第二回波信号分别发送给终端设备；
[0167]
其中，第一超声波信号的频谱中心频率低于第二超声波信号的频谱中心频率。
[0168]
本发明实施例所提供的超声成像装置可执行本发明上述实施例所提供的应用于超声发生设备的超声成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0169]
图9为本发明一个实施例所提供的一种终端设备的结构示意图。终端设备700旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、大型计算机、和其它适合的计算机。终端设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0170]
如图9所示，终端设备700包括至少一个处理器71，以及与至少一个处理器71通信连接的存储器，如只读存储器(rom)72、随机访问存储器(ram)73等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器71可以根据存储在只读存储器(rom)72中的计算机程序或者从存储单元78加载到随机访问存储器(ram)73中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 73中，还可存储终端设备700操作所需的各种程序和数据。处理器71、rom 72以及ram 73通过总线74彼此相连。输入/输出(i/o)接口75也连接至总线74。
[0171]
终端设备700中的多个部件连接至i/o接口75，包括：输入单元76，例如键盘、鼠标等；输出单元71，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元78，例如磁盘、光盘等；以及通信单元79，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元79允许终端设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0172]
处理器71可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器71的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器71执行上文所描述的各个方法和处理，例如上述实施例提供的应用于终端设备700的超声成像方法。
[0173]
在一些实施例中，上述实施例提供的应用于终端设备700的超声成像方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元78。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 72和/或通信单元79而被载入和/或安装到终端设备700上。当计算机程序加载到ram 73并由处理器71执行时，可以执行上文描述的应用于终端设备700的超声成像方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器71可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行应用于终端设备700的超声成像方法。
[0174]
图10为本发明一个实施例所提供的一种超声发生设备的结构示意图，该超声发生设备800包括超声发射器810和超声接收器820。
[0175]
其中，超声发射器810和超声接收器820被配置为执行上述实施例中提供的应用于超声发生设备800的超声成像方法。具体的，超声发射器810，用于响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；超声接收器820，用于接收与第一超声波信号对应的第一回波信号，并将第一回波信号发送给终端设备，以使终端设备基于第一回波信号，输出目标超声图像。
[0176]
其中，超声发射器810和超声接收器820共同构成超声换能器，超声换能器的材料为压电晶体，超声发射器810的工作原理为发射电路产生一个脉冲电信号，通过逆向压电效应，将电能转换为声能，超声接收器820的工作原理为压电晶体接收到声能，通过正向压电效应，将声能转化为电能。其中，压电晶体在外电场的作用下发生形变的效应称为逆向压电效应，压电晶体在外力的作用下出现电荷的效应称为正向压电效应。
[0177]
图11为本发明一个实施例所提供的一种超声成像系统的结构示意图。该超声成像系统900包括终端设备700和超声发生设备800，终端设备700和超声发生设备800通信连接。
[0178]
图12为本发明一个实施例所提供的一种超声成像系统的时序图。具体的，1.终端设备700将超声成像指令发送给超声发生设备700，2.超声发生设备700响应于检测到超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号，3.超声发生设备700接收第一回波信号，4.超声发生设备700将第一回波信号发送给终端设备800。5.终端设备700将噪声监测指令发送给超声发生设备700，6.超声发生设备700响应于检测到噪声监测指令，向目标对象发射至少一次第二超声波信号，7.超声发生设备700接收至少一个第二回波信号，8.超声发生设备700将各第一回波信号发送给终端设备800，9.终端设备800基于第一回波信号和第二回波信号，生成初始超声图像，并对初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。
[0179]
需要说明的是，图12示出的时序图中时序1-3与时序5-8的顺序可以交换。
[0180]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0181]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0182]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电
气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0183]
为了提供与用户的交互，可以在终端设备上实施此处描述的系统和技术，该终端设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给终端设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0184]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0185]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0186]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0187]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种超声成像方法，其特征在于，应用于终端设备，包括：响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使所述超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号；接收所述超声发生设备发送的与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；基于所述第一回波信号，生成初始超声图像，并对所述初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一回波信号，生成初始超声图像，包括：获取所述超声发生设备对应的系统噪声信号；基于所述系统噪声信号和所述第一回波信号，生成初始超声图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述超声发生设备对应的系统噪声信号，包括：基于第一时长阈值或第一强度阈值，获取所述第一回波信号中的第一衰减信号；对所述第一衰减信号执行采样操作，得到所述超声发生设备的系统噪声信号。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述超声发生设备对应的系统噪声信号，包括：将噪声监测指令发送给所述超声发生设备，以使所述超声发生设备向所述目标对象发射至少一次第二超声波信号；接收所述超声发生设备发送的与至少一个第二超声波信号分别对应的第二回波信号；基于第二时长阈值或第二强度阈值，获取各所述第二回波信号中的第二衰减信号，并对各所述第二衰减信号分别执行采样操作，得到超声采样信号；基于各所述超声采样信号，确定所述超声发生设备的系统噪声信号；其中，所述第一超声波信号的频谱中心频率低于所述第二超声波信号的频谱中心频率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在基于第二时长阈值或第二强度阈值，获取各所述第二回波信号中的第二衰减信号之前，所述方法还包括：采用高通滤波器，对接收到的各所述第二回波信号分别执行滤波操作。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像，包括：对所述初始超声图像执行对数变换操作，得到引导超声图像，并对所述引导超声图像执行预设滤波操作，得到低频超声图像；将所述引导超声图像与所述低频超声图像对应的差值图像作为高频超声图像；基于所述引导超声图像、所述低频超声图像和高频超声图像，输出目标超声图像。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述引导超声图像、所述低频超声图像和高频超声图像，输出目标超声图像，包括：将所述低频超声图像和所述高频超声图像分别作为当前低频超声图像和当前高频超声图像，并获取与当前迭代次数对应的当前滤波参数；基于所述当前滤波参数和所述引导超声图像，对所述当前低频超声图像执行引导滤波操作得到下一低频超声图像；
将所述当前低频超声图像与所述下一低频超声图像对应的差值图像作为下一高频超声图像；将所述下一低频超声图像和所述下一高频超声图像分别作为当前低频超声图像和当前高频超声图像，并迭代执行获取与当前迭代次数对应的当前滤波参数的步骤；直到所述当前迭代次数达到预设次数阈值时，基于各所述低频超声图像和各所述高频超声图像，输出目标超声图像。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于各所述低频超声图像和各所述高频超声图像，输出目标超声图像，包括：获取各所述高频超声图像分别对应的图像方差，并基于各所述图像方差，确定各所述高频超声图像分别对应的高频权重；将最大的图像方差对应的高频超声图像作为目标高频超声图像，并将与所述目标高频超声图像对应的低频超声图像作为目标低频超声图像；基于所述目标低频超声图像和预设高斯分布，确定各所述低频超声图像分别对应的低频权重；基于各所述高频权重和各所述低频权重，对各所述低频超声图像和各所述高频超声图像执行加权求和操作输出目标超声图像。9.一种超声成像方法，其特征在于，应用于超声发生设备，包括：响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；接收与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；将所述第一回波信号发送给所述终端设备，以使所述终端设备基于所述第一回波信号，输出目标超声图像。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于检测到终端设备发送的噪声监测指令，向所述目标对象发射至少一次第二超声波信号；接收各所述第二超声波信号分别对应的第二回波信号，并将各所述第二回波信号分别发送给所述终端设备；其中，所述第一超声波信号的频谱中心频率低于所述第二超声波信号的频谱中心频率。11.一种超声成像装置，其特征在于，应用于终端设备，包括：超声成像指令发送模块，用于响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使所述超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号；第一回波信号接收模块，用于接收所述超声发生设备发送的与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；目标超声图像输出模块，用于基于所述第一回波信号，生成初始超声图像，并对所述初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。12.一种超声成像装置，其特征在于，应用于超声发生设备，包括：第一超声波信号发射模块，用于响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；
第一回波信号接收模块，用于接收与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；第一回波信号发送模块，用于将所述第一回波信号发送给所述终端设备，以使所述终端设备基于所述第一回波信号，输出目标超声图像。13.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的超声成像方法。14.一种超声发生设备，其特征在于，所述超声发生设备包括：超声发射器和超声接收器；其中，所述超声发射器，用于响应于检测到终端设备发送的超声成像指令，向目标对象发射第一超声波信号；所述超声接收器，用于接收与所述第一超声波信号对应的第一回波信号，并将所述第一回波信号发送给所述终端设备，以使所述终端设备基于所述第一回波信号，输出目标超声图像。15.一种超声成像系统，其特征在于，包括：终端设备和超声发生器，所述终端设备和所述超声发生设备通信连接；其中，所述终端设备采用权利要求13所述的终端设备，所述超声发生设备采用权利要求14所述的超声发生设备。16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的超声成像方法，和/或，权利要求9-10中任一项所述的超声成像方法。

技术总结
本发明公开了一种超声成像方法、装置、设备、超声成像系统及介质，涉及了医疗影像技术领域。该方法包括：响应于检测到可视化界面中成像控件的触发操作，将超声成像指令发送给超声发生设备，以使所述超声发生设备向目标对象发射第一超声波信号；接收所述超声发生设备发送的与所述第一超声波信号对应的第一回波信号；基于所述第一回波信号，生成初始超声图像，并对所述初始超声图像执行图像增强操作，输出目标超声图像。本发明实施例采用了软硬结合的交互成像方式，解决了传统的超声成像系统输出的超声图像包含较多噪声信息的问题，提高了超声图像的图像质量，进而降低了医生解读超声图像的难度。像的难度。像的难度。


技术研发人员：赵晓臻 刘洵
受保护的技术使用者：上海博动医疗科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/16