一种超快超声穿刺增强成像方法与流程

文档序号:34657618发布日期:2023-07-04 22:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,还包括:

3.如权利要求1所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,在步骤s2中,穿刺增强在临床上要求实时成像,对计算以及判断的稳定性要求较高,本发明选择预训练的神经网络为yolov5-lite,采用一阶识别网络提高计算速度与尽量减少gpu消耗,避免平面波超声计算消耗过大导致系统卡顿与降低帧频现象,预训练输入图像为不同场景下临床穿刺针图像序列与穿刺针所在最小矩形框坐标位置[x1,y1,w,h],其中x1与y1分别是矩形框左上角的坐标位置,w与h分别是标记框的宽度与高度,穿刺针图像中的针体需要尽可能完整与针尖端明显,输入网络训练前对穿刺针图像进行多尺度的各向異性卷积滤波,对图像增强提高穿刺针的识别概率。

4.如权利要求1所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,在步骤s3中,将13帧不同发射角度之下平面波偏转图像输入与训练网络,网络输出13个图像帧的穿刺针所在位置以及为穿刺针的概率,针对序列的穿刺针输出概率进行排序,以最大概率穿刺针图像帧的检测结果所发射平面波的角度作为当前优先粗估角度n0。

5.如权利要求1所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,在步骤s4中,扩增角度选择为步骤1中的最小步长5°,以粗估角度n°计算本轮次需要的平面波发射偏转范围[(n0-5)°,(n0+5)°],以步长为1°进行11个偏转角度的平面波发射。

6.如权利要求2所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,在特征值分解滤波阶段,首先选取一维度为m×n的图像帧,对列均值计算得到图像帧与列均值差分的结果,并计算协方差矩阵,计算方法如下:

7.如权利要求2所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,考虑到单一角度下穿刺针一般为直线,对滤波后的图像帧进行霍夫变换,用来分离出图像中的直线段信号,透过坐标转换将直角坐标系下的各项参数映射到极坐标参数下,在图像中的直线段可以由直角坐标系下原点至直线的距离ρ与x轴至垂线的极角θ确定,在转换后将直线在直角坐标系下参数(a,b)转换为(ρ,θ),图像帧中的直线段可以由统计极大值检测,滤波后的图像帧中的穿刺针信号借此方法将直线段检测转变由对特定参数进行极大值统计的方法。

8.如权利要求2所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,所述步骤s10中,构建一维度为k*k的二维高斯核函数滤波器g其每一轴向的分布的系数可以由位置参数x∈[-k/2:1:k/2]与尺度参数σ确定,其概率密度函数为:

9.如权利要求2所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,在步骤s11中,若是穿刺针被标记为弯曲(bend=1)则在步骤10会处理两个穿刺针的图像帧,对两幅穿刺针图像重叠的部分以p=0.5的权重进行混和,给定穿刺针幅度阈值pth,并以每一列大于pth的坐标点作为穿刺针表面,统计所有的坐标集合{[x0,x1,…,xn],[y0,y1,…,yn]}并对其进行拟合,得到拟合后的穿刺路径。

10.如权利要求2所述的一种超快超声穿刺增强成像方法,其特征在于,在步骤s12中,将混和后的穿刺针图像进行二值处理形成一带有穿刺针针体的二值掩膜,将背景b图像中二值掩膜为1的坐标点向外延扩增3pixel的坐标集合施与p=0.8的权重,将混和后的穿刺针图像帧乘上二值掩膜后叠加到背景b图像上。


技术总结
本发明提供一种超快超声穿刺增强成像方法,其中方法包括:S1:在单位时间内初始轮以超快平面波发射若干个长步长不同偏转角度的宽波束信号,根据用户对穿刺针进入的方向选择特定的偏转区域;S2:获取多帧不同发射角度之下平面波偏转图像,并输入一预训练的穿刺针角度判别神经网络;S3:获取穿刺针角度判别神经网络输出的最优穿刺针粗估角度;S4:在下一轮发射时以上一轮输出的最优粗估角度为中心向两侧扩增特定角度发射干个短步长不同偏转角度的宽波束信号。本发明的超快超声穿刺增强成像方法,当前穿刺增强对于穿刺针角度变动以及穿刺路径误差与针体位置判断的校正问题。

技术研发人员:温振耀,张延慧,雅克·苏凯
受保护的技术使用者:逸超医疗科技(北京)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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