超声后端图像处理概述

年初的时候电脑被重置&＃xff0c;恢复不出来了&＃xff0c;不得不说Win10的重置真牛逼。还是把一些东西放在博客上好点&＃xff0c;方便以后回忆。

话说超声成像系统在传统上分前端&＃xff0c;中端和后端。

• 前端主要是指声波发射、接收以及波束合成&＃xff0c;最后输出射频信号。
• 中端主要是指信号处理&＃xff0c;把信号处理成图像。
• 后端主要是指图像处理&＃xff0c;把收到的图像变成可视的影像呈现在终端上。

现在很多系统上面&＃xff0c;大多分成2部分&＃xff1a;前端和后端。有的系统把前端和中端合并之后称为前端&＃xff0c;有的系统把中端和后端合并称为后端。这些各有利弊&＃xff0c;但基本的流程都没有减少&＃xff0c;只是适应不同的实施平台罢了。

我主要做后端&＃xff0c;所以这里我就把后端整理出来。后端的输入就是中端的输出。传统来讲&＃xff0c;是将经过包络和抽取过的数据(信号)&＃xff0c;也就是大家常说的线数据。为什么叫线数据呢&＃xff1f;因为他是在极坐标系中沿着声束扫描线接收的数据&＃xff0c;简称线数据。

那么后端里面都有哪些基本模块呢&＃xff1f;

1. 动态压缩。
2. 帧相关
3. 空间滤波
4. 扫描变换
5. 灰阶映射

这5个模块都是做什么用的呢&＃xff1f;

1. 动态压缩&＃xff1a;主要是把超声回波的动态范围(约100dB)&＃xff0c;压缩到显示器能够显示的范围(约20dB)上去。这样显示器就能把超声回波完整的显示出来。在数学上就是要把&＃xff08;0~2047&＃xff09;这样的范围压缩到&＃xff08;0~255&＃xff09;。
2. 帧相关&＃xff1a;主要是在时间上保留图像的相关性&＃xff0c;去掉与图像无关的闪烁噪声。
3. 空间滤波&＃xff1a;基本上可以用美图秀秀来形容了&＃xff0c;你懂的。
4. 扫描变换&＃xff1a;这是一种空间变换&＃xff0c;把极坐标系的数据转换到卡笛尔(还记得百岁山逛够里那个被抢走水的老头么&＃xff0c;就是他)直角坐标系上。
5. 灰阶映射&＃xff1a;改变图像的灰阶曲线(相当于对比度、亮度)或者把图像变成伪彩(不是变成彩超)。

当然除了这5个模块之外还有其他的模块&＃xff0c;比如&＃xff1a;空间复合、多焦点等等。这里先放放&＃xff0c;后面有机会再讲。

这5个模块的流程顺序依据不同的系统会有所不同。我们这里讲一个通用的流程&＃xff1a;

动态压缩 -> 帧相关 -> 空间滤波 -> 扫描变换 -> 灰阶映射

这个流程有啥好处呢&＃xff1f;总体计算量最小&＃xff0c;需要的资源最少。贴2张图&＃xff0c;一张是经过动态压缩的&＃xff0c;一张是整个流程跑完的。有点小bug请忽略。