B超成像增益控制方法、增益控制模塊及b超成像系統的制作方法

專利名稱：B超成像增益控制方法、增益控制模塊及b超成像系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種B型超聲成像增益控制技術，尤其涉及的是一種改進型的B超成像增益控制方法及改進的增益控制模塊，以及采用這種增益控制方法及增益控制模塊實現的一種B超成像系統。
背景技術：
醫學診斷超聲成像系統主要是通過向組織發射超聲波，然后接收由組織反射得到的回波信號來對組織進行成像的。超聲波信號在傳播過程中隨距離的增加而能量逐漸衰減，且隨不同組織、不同深度的衰減是不一致的。目前常見的B型超聲成像系統中，一般具有數字增益控制，通常是將信號乘上一個固定的增益值，以便將其放大到適于觀察的幅度。 同時，由于超聲回波信號具有很大的動態范圍，但極具臨床診斷意義的主要是弱信號，為了便于觀察，在B型超聲成像系統中，還會加入對數壓縮處理環節。然而，原始數據經過增益控制后進入對數壓縮處理環節，如果增益值大于1，則通常會導致輸出信號的信噪比相對于原始信號的信噪比降低；而在增益小于1的情況下，雖然輸出信號的信噪比可以提高，但是輸入信號中的小信號部分下降過快，容易導致這部分信息被噪聲信號所覆蓋而丟失。可參看圖1A-1C，各圖中背景代表噪聲信號，4個小方塊分別代表灰度不同的成像信號，其中相對于底色最不突出的左上角的信號可以代表信號中的小信號部分。圖IB是原始輸入信號的灰度示意圖，圖IA是圖IB中各信號經過小于1的增益及對數處理后的灰度示意圖，圖IC 是圖IB中各信號經過大于1的增益及對數處理后的灰度示意圖。可以明顯看出，圖IC的對比度相對于圖IB明顯下降，表明其信噪比降低，而圖IA雖然信噪比提高了，但是其小信號部分相對于背景下降明顯，不容易分辨，很可能將這部分信息丟失。無論是信噪比降低還是小信號部分下降過快，都會造成輸出圖像質量下降，造成辨認困難。由此可見，目前B超系統使用的增益控制方法，主要存在以下2個問題1)增益增大時，圖像數據的信噪比下降，視覺信噪比下降明顯；2)增益減小時，圖像亮度變化不均衡，圖像迅速變暗，迅速損失診斷信息。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容
本發明的目的在于提供一種B超成像增益控制方法，該方法可以在增益大于1時， 保持圖像數據的信噪比基本不變；或在增益減小時，背景噪聲和信號的下降平緩，使得圖像整體亮度的變化均勻，避免圖像亮度和信息的過快損失。本發明的目的還在于提供一種采用上述B超成像增益控制方法實現的增益控制模塊，以及采用這種改進的增益控制模塊實現的一種B超成像系統。本發明的技術方案包括一種B超成像增益控制方法，其包括以下步驟A、對增益前圖像數據中的背景噪聲和信號進行判斷，獲得背景噪聲閾值和信號閾
B、在增益前圖像數據0到所述信號閾值區間設置一非線性增益曲線，使標準增益大于1時，數據0到所述背景噪聲閾值區間的第一增益小于所述標準增益且大于1，而所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益大于所述標準增益；或在所述標準增益小于1 時，使數據0到所述背景噪聲閾值區間的第二增益大于所述標準增益且小于1，而所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間增益小于所述標準增益。基于上述方法，本發明還提供了一種B超成像增益控制模塊，包括相互連接的閾值設定模塊以及增益處理模塊；所述閾值設定模塊用于對輸入圖像數據的信號幅度進行采集，依據信號的幅度范圍和噪聲的幅度范圍設定信號閾值和背景噪聲閾值；所述增益處理模塊用于對所述輸入圖像數據進行非線性增益控制，使標準增益大于1時，控制圖像數據0 到所述背景噪聲閾值區間的增益小于所述標準增益且大于1，所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益大于所述標準增益；或在所述標準增益小于1時，控制圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的增益大于所述標準增益且小于1，所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間增益小于所述標準增益。本發明還提供了一種B超成像系統，包括B信號處理模塊，所述B信號處理模塊中采用如上所述的B超成像增益控制模塊。本發明的有益效果本發明通過對增益前的背景噪聲和信號的閾值進行判斷，為背景噪聲和信號設定不同的閾值區間，在不同的閾值區間內采用不同增益控制的非線性增益控制方法，使得當增益增大時，保持圖像數據的信噪比基本不變，從而解決視覺信噪比下降明顯的問題；而當增益減小時，使背景噪聲和信號的下降平緩，在保持圖像數據的信噪比基本不變的同時，使得圖像整體亮度的變化均勻，從而使得輸出的圖像更加的清晰。


圖1A、1B和IC為采用現有的線性增益控制方法處理得到的灰度效果比對示意圖， 其中圖IB表示原始輸入信號的灰度示意圖，圖IA是圖IB中各信號經過小于1的增益及對數處理后的灰度示意圖，圖IC是圖IB中各信號經過大于1的增益及對數處理后的灰度示意圖；圖2為本發明B型超聲診斷系統框圖；圖3為B型超聲診斷系統中信號處理模塊對射頻(RF)信號進行處理的流程示意圖；圖4為本發明的B超成像非線性增益控制方法的流程示意圖；圖5為本發明非線性增益控制方式的增益曲線示意圖；圖6為本發明采用插值方式獲得非線性增益曲線的示意圖；圖7為本發明背景噪聲閾值至信號閾值區間采用曲線擬合方式獲得非線性增益曲線的示意圖；圖8為本發明數據0至信號閾值區間采用曲線擬合方式獲得非線性增益曲線的示意圖；圖9A1、9A2、9A3、9B1、9B2及9B3為采用本發明的增益控制方法處理得到的灰度圖與采用現有的增益控制方法處理得到的灰度圖的對比；
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圖10為本發明增益控制模塊的方框圖。
具體實施例方式以下結合附圖，將對本發明的各較佳實施例進行更為詳細的說明。如圖2所示本發明較佳實施方式的B超成像系統包括發射電路1、探頭2、接收電路3、波束合成模塊4、B信號處理模塊5和輸出顯示模塊6。發射電路1用于產生激勵探頭陣元發射的電壓，不同陣元所需要的發射電壓及發射延遲通常是不同的，發射電路1根據不同的需要為每個陣元產生不同的發射電壓及延遲。探頭2包含多個陣元，各個陣元在發射電壓激勵下產生具有一定頻帶的超聲波，超聲波經過組織反射后回到探頭陣元處，由陣元將回聲信號轉化為電信號。接收電路3包含一個或多個通道，負責對探頭2轉化后得到的電信號進行放大、A/D轉換等處理，將模擬信號轉化為數字信號輸出，供后續部分進行處理。波束合成模塊4負責對接收電路3每個通道輸出的數據進行延時相加，合成不同掃描線的數據輸出，輸出的信號通常稱為射頻(RF)信號。B信號處理模塊5負責對波束合成模塊4輸出的RF信號進行處理，輸出顯示模塊6負責將B信號處理模塊5輸出的數據顯示成圖像。B信號處理模塊5對RF信號的主要處理步驟如圖3所示，包含動態濾波、包絡檢測、降采樣、數字增益補償、對數壓縮以及動態范圍調整等步驟，通過以上這些步驟將RF信號轉化為8bit的無符號數輸出。其中，數字增益補償的目的是將信號放大到合適于觀察的幅度，以彌補超聲波隨不同組織不同深度產生不一致衰減所帶來的影響。而對數壓縮處理可使得便于觀察超聲回波信號中極具臨床診斷意義的弱信號。當我們將增益控制和對數壓縮聯系到一起，其綜合后的表達式通常為公式(1)dataOut = k* (Ioga (dataln^Gain) +b)其中datah是輸入信號，dataOut是輸出信號，可以看成是圖像數據，fein為數字增益，直通是增益為1。系數a、b以及k會隨不同的系統設計發生改變，但針對一個具體的超聲成像系統，系數a、b以及k是固定的。轉換log運算，公式⑴可以轉換成公式(2)
dataOut = k 氺 Ioga (dataln) +k 氺 Ioga (Gain) +k 氺 b在確定的工作條件下(用戶不做調節時)，k、a、b均為常數，Gain是依據增益前數據所屬不同區域所設定的增益曲線，即本實施方式中的增益控制采取了非線性增益控制方式。由公式(2)可以發現，調節kin實際上是對圖像數據做加法運算。本發明最佳實施方式提出的B超成像的非線性增益控制方式，其流程如圖4所示， 包括如下步驟步驟4. 1、首先采集增益前圖像數據信號的無信號區和信號區的信號幅度，判斷得出信號的幅度范圍和噪聲的幅度范圍；步驟4. 2、設定背景噪聲閾值和信號閾值，為背景噪聲和信號設定不同的閾值區間；步驟4. 3、分區域設定增益曲線，對數字增益前的數據進行非線性增益控制，S卩，在增益放大時(即增益kin > 1)，對背景噪聲閾值處以下的增益進行適當的減少，而對背景噪聲閾值至信號閾值內的增益適當增大，超出信號閾值部分增益保持不變，這樣使得增益放大時，背景噪聲的上升小于信號的上升，保持圖像數據的信噪比基本不變；另一方面，當增益減小時(即Gain < 1)，對背景噪聲閾值處以下的增益進行適當的增大，而對背景噪聲閾值至信號閾值內的增益適當減小，信號閾值處以上的增益保持不變，這樣使得增益減小時，背景噪聲和信號的下降比較平緩，保持圖像數據的信噪比基本不變的同時，使得圖像整體亮度的變化均勻。采用圖示說明本發明的非線性增益控制方法。參考圖5所示，橫軸代表增益前數據(BF gain)，縱軸代表增益后數據(AF gain)，圖5中增益曲線的斜率即代表增益值，如SO 代表增益為1的增益曲線，S+1和S+2表示增益大于1的線性增益曲線，即增大增益，S-I和 S-2代表增益小于1的線性增益曲線，即降低增益。根據增益前信號的幅值范圍和噪聲的幅值范圍，對增益前數據設定一個下限閾值A (即背景噪聲閾值)，和一個上限閾值B (信號閾值)，將增益前數據分成三個區域，即數據0到所述背景噪聲閾值區間(OA]，背景噪聲閾值至所述信號閾值區間[A B]，以及大于信號閾值的區間[B max)。分區域設定增益對于大于上限閾值B的數據[B max)，保持標準增益的方式，所述標準增益為S+1增益曲線的斜率即為S+1的標準增益，S+2增益曲線的斜率即為S+2的標準增益，以此類推。對于小于下限閾值A的數據，當標準增益大于l(Gain > 1)時，如圖S+1和S+2所示，則按適當比例在標準增益基礎上降低增益值(即降低斜率)，使增益小于標準增益且大于1。而當標準增益小于l(Gain< 1)時，如圖S-I和S-2所示，則按適當比例在標準增益基礎上增加增益(增大斜率)，使增益大于標準增益且小于1。對于介于下限閾值A和上線閾值B間的數據，則根據(OA]和[B max)區域內增益曲線的斜率，以線性插值的方式或曲線擬合的方式修正出一條增益曲線，使標準增益大于1時，[A B]間的增益大于標準增益，標準增益小于1時，[A B]間的增益小于標準增益。圖5中虛線所示的曲線即為圖像數據0到信號閾值區間的非線性增益曲線。由上述公式⑵可以發現，當用戶調大調小增益時，實際上是在圖像數據上增加或減少一個變量。在常規的醫學超聲圖像中，通常包含信號值較小的背景噪聲和信號值較大的成像信號，其中成像信號是我們需要觀察的部分，而背景噪聲則是不必要的干擾信號， 會影響對成像信號的觀察。可以假設背景噪聲的均值為N，成像信號的信號均值為S，如果調節增益時對所有信號均采用相同的增益值Gain，經過對數壓縮模塊后輸出的噪聲信號和成像信號相當于分別對S和N增加或減少了一個相同的量。更具體的，假設初始狀態下，Sl =75，Nl = 45，初始圖像信噪比 SNR = S1/N1 = 1. 67，增大增益滿足 k*loga(Gain) = 20， 增大增益后Si，= 75+20 = 95,Ni' = 45+20 = 65，此時圖像的信噪比SNR' = Sl' /Ni' =1.46，顯然SNR' <SNR，使得直觀的感覺是圖像信噪比出現了明顯的下降。而本實施方式中所采用的非線性增益方式，對輸入信號進行分區域的增益控制，在增益大于1時(即增大增益時)，可以使得圖像數據中背景噪聲信號的增加值小于成像信號的增加值，從而改善現有技術圖像數據信噪比下降的問題；而當增益小于1時(即降低增益時)，圖像數據中背景噪聲信號的下降值小于成像信號的下降值，圖像數據信噪比的值雖然相比采用標準增益時有所降低，但仍然大于增益前圖像數據信噪比，更重要的是避免了圖像亮度和信息的過快損失，解決了現有技術圖像亮度變化不均衡，圖像迅速變暗損失診斷信息的缺點。因此， 采用本發明的非線性增益控制方法使得輸出的圖像更加清晰，提高了診斷的準確性。在實際應用中，下限閾值A(背景噪聲閾值)和上限閾值B(信號閾值)可采用如下方法設定
1、采集增益前圖像信號之無信號區和信號區的信號幅度，判斷得出信號的幅度范圍(Smin Smax)和噪聲的幅度范圍(0 Nmax)，其中=Nmax為背景噪聲最大值，Smin為信號最小值，Smax為信號最大值，并且Nmax ( Smin,或者Nmax > Smin均有可能，；2、背景噪聲閾值設為Smin到Nmax所形成的一個閉區間[Smin，Nmax]或[Nmax， Smin]中的任一值，所述信號閾值設為信號最大值乘以L(即Smax*L)；其中L為0至2之間任意數，依據不同的B超系統而設定，例如可設L= 1士0.2。在實際應用中背景噪聲閾值可以采用多種方式設置，例如，方式1、比較背景噪聲最大值與信號最小值，將兩者中的最大數值設為背景噪聲閾值。方式2、比較背景噪聲最大值與信號最小值，選兩者中最小數值設為背景噪聲閾值。方式3、不對背景噪聲最大值及信號最小值進行比較，直接將背景噪聲最大值或信號最小值設為背景噪聲閾值。方式4、在背景噪聲最大值到信號最小值所確定區間中選取意數作為背景噪聲閾值。本發明所述的非線性增益控制曲線的實現方法有多種，以下通過幾個實施例對增益曲線的設置方法進行詳細地說明。實施例一、如圖6所示，根據所需的標準增益值得到一條標準增益曲線，例如圖6 中的S+2和S-2。以背景噪聲閾值A和信號閾值B向橫軸(BTOain軸)做垂線，得到背景噪聲閾值直線(直線A)和信號閾值直線(直線B)，直線A和直線B與標準增益曲線S+2分別相交于M和點N。假設此時S+2的增益值為kl (kl > 1)，即S+2曲線的斜率為kl，對小于閾值A的增益曲線降低其增益(即降低斜率)，假設降低后的增益為第一增益k2，那么k2 = kl*m，m是一個小數，滿足m彡1且kl*m彡1，此時，以k2為斜率，以0點為原點作直線，就得到圖像數據0到背景噪聲閾值區間的增益曲線Hl ；增益曲線Hl會與直線A相交得到另一點P，采用線性插值方式直接將點P與點N相連，即可得到區間[A，B]之間的增益曲線，即修正后的曲線Li。區間(OA]范圍內斜率為K2的直線Hl和區間[A B]內直線Ll以及[Bmax) 內的標準增益曲線S+2共同構成了新的非線性增益曲線。同理，降低增益時，增益曲線獲取的方式相同，例如，修正前的標準增益曲線為S-2，直線A和直線B與標準增益曲線S-2分別相交于M’和點N’，假設此時S-2的增益值為k3(k3 < 1)，即S-2曲線的斜率為k3，對小于閾值A的增益曲線增加其增益(即增大斜率)，假設增加后的增益為第二增益k4，那么滿足 k3 < k4彡1，此時，以k4為斜率，以0點為原點作直線，就得到圖像數據0到背景噪聲閾值區間的增益曲線H2 ；增益曲線H2會與直線A相交得到另一點P’，采用線性插值方式直接將點P’與點N，相連，即可得到區間[A，B]之間的增益曲線，即修正后的曲線L2。該方式中， 小于閾值A區域的增益曲線HI、H2，以及閾值A到閾值B區域的增益曲線Li、L2都是采用線性插值方式獲得的直線。實施例二、如圖7所示，小于閾值A區域的第一增益曲線Hl和H2的獲得方法與實施例一相同，所不同的是以第一交點P和第二交點N或以第一交點P’和第二交點N’兩點擬合出一條曲線Ll或L2作為閾值A到閾值B區域的增益曲線，擬合方式可以是非線性的。 區間(OA]范圍內斜率為K2的直線Hl和區間[A B]內曲線Ll以及[B max)內的標準增益曲線S+2共同構成了新的增益曲線。同理，降低增益時，修正后的增益曲線包含區間(OA] 范圍內的直線H2和區間[A B]內曲線L2以及[B max)內的標準增益曲線S_2。實施例三、如圖8所示，根據所需的標準增益值得到一條標準增益曲線，例如圖6 中的S+2和S-2。以背景噪聲閾值A和信號閾值B向橫軸(BF Gain軸)做垂線，得到背景噪
9聲閾值直線(直線A)和信號閾值直線(直線B)，直線A和直線B與標準增益曲線S+2分別相交于M和點N。增益為1的零增益曲線SO和A的交點記為第四交點M0。對于在WA]范圍內的數據，在直線A上點M和點MO之間取一點Q，滿足AF Gain_M0彡AF Gain_Q彡AFGain_ Μ,即Q的位置在M和MO兩點之間可調。然后根據坐標軸原點0，點Q以及點N共3個點擬合出一條曲線L3，L3即為區間
上新的增益曲線，其中曲線擬合的方式可以是線性擬合方法，也可以是非線性擬合方法；同理，降低增益時，區別僅僅是直線A上的點Q’選在MO 下方與點M’(標準增益曲線S-2與閾值A交點)之間，根據類似的方法，修正前的增益曲線和修正后的增益曲線分別如圖8中S-2和L4所示。在上述描述中點M和M’均稱為第三交點，點N和N’均稱為第二交點，點P和P’ 均稱為第一交點，交點Q和Q’均稱為第五交點，增益曲線Hl和H2均稱為第一增益曲線。實施例四、如圖8所示，小于閾值A區域的第一增益曲線還可以采用曲線擬合的方式獲得。采用與實施例三相似的方法，以背景噪聲閾值A和信號閾值B向橫軸(BF Gain 軸)做垂線，得到背景噪聲閾值直線(直線A)和信號閾值直線(直線B)，直線A和直線B 與標準增益曲線S+2分別相交于M和點N。增益為1的零增益曲線SO和A的交點記為第四交點M0。對于在WA]范圍內的數據，在直線A上點M和點MO之間取一點Q JiMAF Gain_ MO ( AF Gain_Q ( AF Gain_M,即Q的位置在M和MO兩點之間可調。然后根據坐標軸原點 0及點Q兩個點擬合出一條曲線，就得到圖像數據0到背景噪聲閾值區間的增益曲線。同理，降低增益時，區別僅僅是直線A上的點Q’選在MO下方與點M，之間。采用該方法實現的B超成像增益控制模塊100如圖10所示，包括閾值設定模塊 120以及增益處理模塊110，二者輸入端均與增益前的輸入圖像數據相連，且閾值設定模塊 120的輸出端與增益處理模塊110連接。閾值設定模塊120用于對輸入圖像數據的信號幅度進行采集，判斷得出信號的幅度范圍和噪聲的幅度范圍，并依據信號的幅度范圍和噪聲的幅度范圍設定信號閾值和背景噪聲閾值，同時輸出給增益處理模塊110。增益處理模塊 110用于對輸入圖像數據進行非線性增益控制，使標準增益大于1時，控制數據0到背景噪聲閾值區間的增益小于標準增益且大于1，而背景噪聲閾值至信號閾值區間的增益大于標準增益；或在標準增益小于1時，控制數據0到背景噪聲閾值區間的增益大于標準增益且小于1，而背景噪聲閾值至信號閾值區間增益小于標準增益，輸出增益后的圖像數據。采用這種改進的B超成像增益控制模塊可以實現一種B超成像系統，該系統仍如圖1的系統框圖所示，所不同的是B信號處理模塊5中數字增益補償模塊采用如圖10所示的B超成像增益控制模塊100。本發明由于采用了非線性增益控制方法，解決了現有技術采用線性增益方式存在當增益增大時，圖像數據的信噪比下降，視覺信噪比下降明顯，以及增益減小時，圖像亮度變化不均衡，圖像迅速變暗，損失診斷信息的問題。以下通過圖10對本發明實現的圖像效果進行詳細地說明。圖9A1、9A2及9A3為采用原有的線性增益控制方式獲得的灰度圖，9B1、 9B2及9B3是采用了本發明提出的非線性增益控制方式獲得的灰度圖。圖9A1和9B1中的背景以及(1、2、3、4)4塊信號區域和背景區域灰度的差值完全一致，圖9A1、9A2、9A3采用線性增益方式，背景增益和4塊信號區灰度值每次均增加20，而圖9B1、9B2、9B3采用非線性增益控制方式，背景增益每次灰度值增大10，但信號區灰度值仍然每次增加20。圖9B1、 9B2及9B3與圖9A1、9A2及9A3對比，可以明顯的看到，采用非線性增益控制方式，增益變化后，圖像整體亮度的變化以及圖像信噪比的變化均明顯優于傳統的線性增益控制方式， 從圖9B1- >圖9B2- >圖9B3，線性增大增益，亮度變化和圖像信噪比的變化都顯得更加均勻。因此，本發明使得輸出的圖像更加清晰，提高了診斷的準確性。
可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種B超成像增益控制方法，其包括以下步驟A、對增益前圖像數據中的背景噪聲和信號進行判斷，獲得背景噪聲閾值和信號閾值；B、在增益前圖像數據0到所述信號閾值區間設置一非線性增益曲線，使標準增益大于 1時，數據0到所述背景噪聲閾值區間的第一增益小于所述標準增益且大于1，而所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益大于所述標準增益；或在所述標準增益小于1時，使數據0到所述背景噪聲閾值區間的第二增益大于所述標準增益且小于1，而所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間增益小于所述標準增益。
2.根據權利要求1所述的B超成像增益控制方法，其特征在于大于所述信號閾值區間的數據，其增益為所述標準增益。
3.根據權利要求1所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟A中背景噪聲閾值和信號閾值采用如下步驟獲得Al、采集增益前圖像信號之無信號區和信號區的信號幅度，判斷得出信號的幅度范圍和噪聲的幅度范圍；A2、在背景噪聲最大值到信號最小值所形成的閉區間中選擇背景噪聲閾值，所述信號閾值設為信號最大值乘以L ；其中，L為0至2之間任意數。
4.根據權利要求3所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟A2包括如下處理比較背景噪聲最大值與信號最小值，將兩者中的最大數值設為所述背景噪聲閾值。
5.根據權利要求3所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟A2包括如下處理比較背景噪聲最大值與信號最小值，將兩者中最小數值設為所述背景噪聲閾值。
6.根據權利要求3所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟A2包括如下處理所述背景噪聲閾值為背景噪聲最大值到信號最小值所確定區間中的任意數，所述信號閾值設為信號最大值乘以L ；其中，L為0至2之間任意數。
7.根據權利要求3所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟A2包括如下處理所述背景噪聲閾值設為背景噪聲最大值或信號最小值。
8.根據權利要求1所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟B中圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的增益曲線采用如下方式獲得以增益前圖像數據為橫軸，以所述第一增益或第二增益為斜率，以所述橫軸的0點為原點作直線，得到圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的第一增益曲線。
9.根據權利要求8所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟B中所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益曲線采用如下方式獲得B11、分別以所述背景噪聲閾值和信號閾值與所述橫軸垂直做直線，得到背景噪聲閾值直線和信號閾值直線；B12、搜尋所述第一增益曲線與所述背景噪聲閾值直線的交點作為第一交點，標準增益曲線與所述信號閾值直線的交點為第二交點；B13、連接所述第一交點和第二交點的直線即為所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益曲線。
10.根據權利要求8所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟B中所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益曲線采用如下方式獲得B21、分別以所述背景噪聲閾值和信號閾值與所述橫軸垂直做直線，得到背景噪聲閾值直線和信號閾值直線；B22、搜尋所述第一增益曲線與所述背景噪聲閾值直線的交點作為第一交點，標準增益曲線與所述信號閾值直線的交點為第二交點；B23、以所述第一交點和第二交點擬合出一條曲線，該曲線為所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益曲線。
11.根據權利要求10所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟B23中所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益曲線采用線性擬合或非線性擬合方法實現。
12.根據權利要求1所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟B中圖像數據0至所述信號閾值區間的增益曲線采用如下方式獲得B31、以增益前圖像數據為橫軸，分別以所述背景噪聲閾值和信號閾值與所述橫軸垂直做直線，得到背景噪聲閾值直線和信號閾值直線；B32、搜尋所述標準增益曲線與所述背景噪聲閾值直線的交點作為第三交點，標準增益曲線與所述信號閾值直線的交點為第二交點，增益為1的零增益曲線與所述背景噪聲閾值直線的交點為第四交點；B33、在所述第三交點和第四交點之間的所述背景噪聲閾值直線上選取第五交點，以所述橫軸的0點、所述第五交點和第二交點擬合出一條曲線，該曲線為圖像數據0至所述信號閾值區間的增益曲線。
13.根據權利要求12所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述步驟B33中所述圖像數據0至所述信號閾值區間的增益曲線采用線性擬合或非線性擬合方法實現。
14.根據權利要求1所述的B超成像增益控制方法，其特征在于圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的增益曲線采用如下方式獲得B41、以增益前圖像數據為橫軸，分別以所述背景噪聲閾值和信號閾值與所述橫軸垂直做直線，得到背景噪聲閾值直線和信號閾值直線；B42、搜尋所述標準增益曲線與所述背景噪聲閾值直線的交點作為第三交點，增益為1 的零增益曲線與所述背景噪聲閾值直線的交點為第四交點；B43、在所述第三交點和第四交點之間的所述背景噪聲閾值直線上選取第五交點，以所述橫軸的原點和所述第五交點擬合出一條曲線，該曲線即為圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的第一增益曲線。
15.根據權利要求3所述的B超成像增益控制方法，其特征在于所述L= 1士0. 2。
16.一種B超成像增益控制模塊，其特征在于包括相互連接的閾值設定模塊以及增益處理模塊；所述閾值設定模塊用于對輸入圖像數據的信號幅度進行采集，依據信號的幅度范圍和噪聲的幅度范圍設定信號閾值和背景噪聲閾值；所述增益處理模塊用于對所述輸入圖像數據進行非線性增益控制，使標準增益大于1時，控制圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的增益小于所述標準增益且大于1，所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間的增益大于所述標準增益；或在所述標準增益小于1時，控制圖像數據0到所述背景噪聲閾值區間的增益大于所述標準增益且小于1，所述背景噪聲閾值至所述信號閾值區間增益小于所述標準增益。
17. —種B超成像系統，包括B信號處理模塊，其特征在于所述B信號處理模塊中采用如權利要求16所述的B超成像增益控制模塊。
全文摘要
本發明公開了一種B超成像增益控制方法、增益控制模塊及B超成像系統。增益控制方法包括A、對增益前圖像數據中的背景噪聲和信號進行判斷，獲得背景噪聲閾值和信號閾值；B、在增益前圖像數據0到信號閾值區間設置一非線性增益曲線，使標準增益大于1時，數據0到背景噪聲閾值區間的第一增益小于標準增益且大于1，而背景噪聲閾值至信號閾值區間的增益大于標準增益；或在標準增益小于1時，使數據0到背景噪聲閾值區間的第二增益大于標準增益且小于1，而背景噪聲閾值至信號閾值區間增益小于標準增益。解決了現有技術當增益增大時，圖像數據的信噪比下降，增益減小時，圖像亮度變化不均衡，圖像迅速變暗的問題。使輸出的圖像更加清晰。
文檔編號A61B8/14GK102210595SQ201010149079
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月7日 優先權日2010年4月7日
發明者張晶, 黃勇 申請人:深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司