專利名稱：一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲彈性成像技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種生物組織位移估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
在超聲彈性成像中，最關(guān)鍵的問(wèn)題在于對(duì)組織的位移分布進(jìn)行估計(jì)。選擇壓縮前 信號(hào)中的小段數(shù)據(jù)用來(lái)跟蹤對(duì)應(yīng)的小段組織的位移，稱為跟蹤波段，其長(zhǎng)度稱為尺度。選擇 合適的尺度在超聲彈性成像的位移估計(jì)中非常重要。當(dāng)對(duì)組織施加的壓縮量比較小的時(shí) (如小于1 ，所選的尺度越大，包含的信息越多，位移估計(jì)的精度越高，對(duì)隨機(jī)噪聲的干 擾也越不敏感；當(dāng)對(duì)組織施加的壓縮量比較大的時(shí)(如1-5% )，由于組織被壓縮，組織壓縮 前、后形變較大，尺度越大位移估計(jì)的精度越低，同時(shí)，尺度越大又越不容易受到隨機(jī)噪聲 的干擾；而當(dāng)尺度較小的時(shí)候，組織壓縮前、后的形變較小，位移估計(jì)的精度越高，然而此時(shí) 的位移估計(jì)又易受到隨機(jī)噪聲的干擾。彈性成像技術(shù)最早由Jonathan Ophir于1991年提出，后在理論和技術(shù)上都獲得 了飛速發(fā)展。由于其可獲得獨(dú)特的組織特征信息，使得其在某些應(yīng)用場(chǎng)合比如乳腺，對(duì)于惡 性腫瘤和良性腫瘤的診斷具有很高的特異性和敏感性，從而在臨床上獲得了廣泛應(yīng)用。生物組織的彈性反映了其硬度，與病灶的生物學(xué)特征密切相關(guān)，但是其和組織的 散射并無(wú)直接關(guān)系，因此，B超圖像不能很好的反應(yīng)組織的這一生物學(xué)特征。臨床病理學(xué)的 研究證明，脂肪、乳腺、纖維化組織、非浸潤(rùn)性癌變和浸潤(rùn)性癌變組織的彈性系數(shù)存在著明 顯差異，這意味著彈性系數(shù)對(duì)于病變組織的定性分析具有重要價(jià)值。由于不同組織和同一種組織不同病變情況下彈性系數(shù)的差異，在外力作用下，其 發(fā)生形變的程度就會(huì)不同。超聲彈性成像的基本原理為將超聲探頭嵌于一塊擠壓板中，沿 著探頭的縱向壓縮組織，分別采集組織壓縮前、后的射頻信號(hào)；組織被壓縮時(shí)，組織內(nèi)將會(huì) 產(chǎn)生一個(gè)沿壓縮方向的應(yīng)變，如果組織內(nèi)部彈性模量分布不均勻，組織內(nèi)的應(yīng)變分布也會(huì) 有所差異；彈性模量較大的區(qū)域，引起的應(yīng)變比較??；反之，彈性模量較小的區(qū)域，相應(yīng)的 應(yīng)變比較大。通過(guò)一些方法估計(jì)出組織內(nèi)部不同位置的位移，從而計(jì)算出組織內(nèi)部的應(yīng)變 分布情況，用來(lái)間接描述組織內(nèi)部的彈性模量分布，從而描述組織的生理、病理狀態(tài)。對(duì)于二維超聲彈性成像，一般采用線陣的B型超聲探頭，采集組織壓縮前、后的每 條掃描線的射頻信號(hào)，分別按照超聲彈性成像原理計(jì)算出每一條掃描線對(duì)應(yīng)組織的一維應(yīng) 變分布。最后把所有掃描線對(duì)應(yīng)的一維應(yīng)變分布按掃描線順序組成一個(gè)二維應(yīng)變分布，以 灰度圖或偽彩圖顯示，用來(lái)間接描述組織內(nèi)部的彈性模量分布?，F(xiàn)有的超聲彈性成像步驟為1.使用全數(shù)字B型超聲儀器(線陣探頭)得到待測(cè)生物組織(或彈性仿體)壓縮 前的一副數(shù)字化的二維射頻信號(hào)；2.手持該B型超聲儀器探頭(或利用步進(jìn)電動(dòng)機(jī))，沿著探頭的縱向?qū)υ摻M織施 加一個(gè)微小的擠壓(控制在之內(nèi))，得到組織壓縮后的一幅數(shù)字化二維射頻信號(hào)；3.確定需要計(jì)算的范圍并設(shè)為R，從步驟1和2得到的組織壓縮前后的二維射頻4信號(hào)中選擇一條掃描線L (L-R≥1且L+R≤Lmax，Lmax為掃描線的最大值)，將壓縮前序號(hào)在 L-R:L+R的掃描線數(shù)據(jù)設(shè)為PreS(L)，同理壓縮后的掃描線數(shù)據(jù)設(shè)為PostS(L)；4.從壓縮前信號(hào)I^reS(L)中取一小段長(zhǎng)度為T的數(shù)據(jù)(I1，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為U，U = round (Τ · U1),其中T的單位為mm，U1代表Imm的組織對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，round代表取整操作，該 數(shù)據(jù)Cl1的序號(hào)從Ii1到ni+U_l，ni可在1≤n1≤U的范圍內(nèi)選擇；在確定的搜索范圍τ 到 τ2內(nèi)，求該小段數(shù)據(jù)與壓縮后數(shù)據(jù)d2的絕對(duì)值差和，其中(12在^到τ 2內(nèi)取，其規(guī)模和大 小與Cl1相同，計(jì)算公式如下ε (i) =Σ I Cl1-Cl2 (i) I τ 1≤i ≤ τ2其中τ工為0，τ2為對(duì)組織施加的壓縮量，以采樣數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)表示；5.確定步驟4得到的絕對(duì)值差和函數(shù)ε (i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t1;、就是數(shù)據(jù) Cl1在組織壓縮后的位移；6.依次從壓縮前數(shù)據(jù)I^reS(L)中取小段長(zhǎng)度為T即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為U的數(shù)據(jù)d2，d3， A dn，每段數(shù)據(jù)的序號(hào)依次錯(cuò)開(kāi)V個(gè)采樣數(shù)據(jù)1≤V≤U,直到在錯(cuò)開(kāi)V個(gè)采樣數(shù)據(jù)將超出 PreS(L)的范圍，按步驟4、5相同的方法依次得到各段數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位移t2，t3，Atn，其中η 為小段數(shù)據(jù)的總數(shù)；則位移序列t1;t2，t3，Atn為壓縮前數(shù)據(jù)ft~eS(L)對(duì)應(yīng)的組織的位移估 計(jì)；7.利用步驟3-6相同的方法，依次得到第L+l，L+2，ΛLmax-L掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的生 物組織的位移估計(jì)；8.對(duì)ft~eS(L)對(duì)應(yīng)的組織的位移估計(jì)序列t1; t2，t3，Atn求差分，得到生物組織 PreS(L)對(duì)應(yīng)組織的應(yīng)變分布，計(jì)算公式如下s1= (t2-t1)/v,S2 = (t3-t2)/v ,∧s(n-1) = (tn-tn-1)/v其中，Sl，s2，S3, A Slri分別為屯，屯，d3，A Cllri對(duì)應(yīng)的組織應(yīng)變；9.利用步驟8相同的方法，依次得到第R+l，R+2，Λ Lmax-R條掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)生物 組織的應(yīng)變分布；10.將步驟9得到的Lmax_2 · R條掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變分布插值成Lmax條，按照 掃描線的順序組合成一個(gè)二維數(shù)據(jù)，并以灰度圖或偽彩圖的形式表示出來(lái)，得到組織的二 維應(yīng)變分布圖。在超聲彈性成像中，選擇壓縮前的信號(hào)的中的小段數(shù)據(jù)用來(lái)跟蹤對(duì)應(yīng)的小段組織 的位移，稱為跟蹤波段。其長(zhǎng)度稱為跟蹤波段程度，或者尺度。選擇合適的尺度在超聲彈性 成像的位移估計(jì)中非常重要。當(dāng)對(duì)組織施加的壓縮量比較小(如小于1%)的時(shí)候，尺度越 大，包含的信息越多，位移估計(jì)的精度越高，對(duì)隨機(jī)噪聲的干擾也越不敏感。當(dāng)對(duì)組織施加 的壓縮量比較大(如1-5%)的時(shí)候，尺度越大，由于組織被壓縮，組織壓縮前后信號(hào)重合部 分越小，利用絕對(duì)值差和最小值位置進(jìn)行位移估計(jì)的精度越低，同時(shí)，尺度越大又越不容易 受到隨機(jī)噪聲的干擾；而當(dāng)尺度較小的時(shí)候，組織壓縮前、后信號(hào)重合的部分較大，位移估 計(jì)的精度越高，然而此時(shí)的位移估計(jì)有對(duì)隨機(jī)噪聲的干擾比較敏感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決對(duì)組織施加的壓縮量比較大的時(shí)候大尺度和小尺度的矛盾，提出 一種采用兩種尺度的組織位移估計(jì)方法。在組織壓縮量比較大時(shí)，將選擇大尺度和小尺度 相結(jié)合的組織位移估計(jì)方法，可對(duì)這兩種組織位移估計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高組織 位移的估計(jì)精度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是1、一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，包括以下步驟a.使用數(shù)字化超聲儀器測(cè)量并得到待測(cè)生物組織在壓縮前的一副數(shù)字化的二維 射頻信號(hào)；b.沿著數(shù)字化超聲儀器的線陣探頭的縱向?qū)Υ郎y(cè)生物組織施加一個(gè)微小的擠壓， 壓縮量控制在之內(nèi)，得到壓縮后的一幅數(shù)字化二維射頻信號(hào)；c.確定需要計(jì)算的范圍并設(shè)為R，從步驟a和b得到的待測(cè)生物組織壓縮前后的 二維射頻信號(hào)中各選擇一條掃描線L(L-R彡1且L+R彡Lmax，Lfflax為掃描線的最大值)，將壓 縮前的序號(hào)在L-R: L+R的掃描線數(shù)據(jù)設(shè)為I^reS (L)，壓縮后的序號(hào)在L-R: L+R的掃描線數(shù)據(jù) 設(shè)為 PostS (L)；d.從壓縮前的掃描線數(shù)據(jù)I^reS(L)中取一小段長(zhǎng)度為Ta的數(shù)據(jù)(I1，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 Ua, Ua = round (Ta .U1)，其中Ta的單位為HinuU1代表Imm的生物組織對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，round 代表取整操作，該數(shù)據(jù)Cl1的序號(hào)從Ii1到ni+Ua-l，Ii1可在1彡Ii1彡Ua的范圍內(nèi)選擇；在確 定的搜索范圍^到τ2內(nèi)，求該小段數(shù)據(jù)Cl1與壓縮后數(shù)據(jù)d2的絕對(duì)值差和，其中(12在T1 到τ 2內(nèi)取，其規(guī)模和大小與Cl1相同，計(jì)算公式如下ε ‘ (i) =Σ I Cl1-Cl2 (i) I τ ^ i ^ τ2其中τ工為0，τ2為對(duì)組織施加的壓縮量，以采樣數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)表示；e.確定步驟d得到的絕對(duì)值差和函數(shù)ε ‘ (i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t/，t/就 是利用尺度Ta進(jìn)行位移估計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)Cl1在待測(cè)組織壓縮后的位移；f.從壓縮前的掃描線數(shù)據(jù)ft~eS(L)中的數(shù)據(jù)段Cl1的中央位置再取尺度為Tb、序號(hào)M +ro·辨^^)到巧+ round(^^) + Ub-1的一小段數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為Ub，Ub= Ixnmd(TbXU1),其中Tb的單位為mm，并且滿足Tb<Ta，在13到τ4確定的搜索范圍內(nèi) 求該小段數(shù)據(jù)與掃描線數(shù)據(jù)％的絕對(duì)值差和，其中％在13到τ4內(nèi)取，其規(guī)模和大小與屯 相同，計(jì)算公式如下ε〃 ⑴=Σ |e「e2(i) Ii 彡 τ4其中τ 3和τ 4為組織位移精細(xì)調(diào)整的范圍，滿足如下關(guān)系τ 4 < τ 2，τ 3 = τ 工+ ( τ 2_ τ 4)，；g.確定步驟f得到的絕對(duì)值差和函數(shù)ε “ (i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t/，為 利用尺度Tb進(jìn)行位移估計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)ei的位移相對(duì)于t/的偏移；h.利用尺度Tb估計(jì)得到的位移偏移t/和對(duì)尺度Ta估計(jì)得到的位移t/進(jìn)行調(diào) 整，得到的小段數(shù)據(jù)Cl1的精細(xì)調(diào)整后的位移t1;即ti = t/ +I1"i.依次從壓縮前的掃描線數(shù)據(jù)ft~eS(L)中取一小段尺度為Ta即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為Ua的數(shù)據(jù)d2，d3，A dn，每段的數(shù)據(jù)的序號(hào)依次錯(cuò)開(kāi)V個(gè)采樣數(shù)據(jù)，1 ^V^U,直到在錯(cuò)開(kāi)V個(gè)采 樣數(shù)據(jù)將超出I^reS (L)的范圍，按照步驟d_h相同的方法依次得到各段數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位移t2， t3，Atn，其中η為小段數(shù)據(jù)的總數(shù)；則位移序列t1;t2，t3，Atn為壓縮前掃描線數(shù)據(jù)(L) 對(duì)應(yīng)的待測(cè)生物組織的位移估計(jì)；j.在利用壓縮前掃描線數(shù)據(jù)ft~eS(L)的位移序列t1;t2，t3，Atn，采用最小二乘擬 合的方法求得應(yīng)變，即S1 = leastsquare (t” t2, A t1+k),s2 = leastsquare (t2, t3, A t2+k),...sn_k = leastsquare (tn_k, tn_k+1, Atn)其中k的值的范圍與位移序列的個(gè)數(shù)η有關(guān)；k.利用上述的方法依次得到第R+l，R+2，Λ Lmax-R條掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)組織的應(yīng)變 分布；將得到的Lmax-2 · R條掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變分布插值成Lmax條，按照掃描線的順序 組合成一個(gè)二維數(shù)據(jù)，并以灰度圖或偽彩圖的形式表示出來(lái)，得到待測(cè)生物組織的二維應(yīng) 變分布圖。所述步驟f中，Tb的取值最好為^八τ4的取值最好為16253j Wr2。所述步驟d還包括對(duì)所述Ta和所述搜索范圍τ工到τ 2進(jìn)行插值處理的步驟。所述步驟f還包括對(duì)所述Tb和所述搜索范圍^到τ 4進(jìn)行插值處理的步驟。所述步驟j中k值的范圍取位移序列個(gè)數(shù)η的十分之一。本發(fā)明的有益效果是，在組織壓縮量比較大的情況下，選擇大尺度和小尺度進(jìn)行 組織位移估計(jì)相結(jié)合的方法，對(duì)這兩種組織位移估計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)，提高了組織位 移估計(jì)的精度；在利用組織位移求組織對(duì)應(yīng)的應(yīng)變時(shí)，采用最小二乘擬合法，大大提高了組 織應(yīng)變估計(jì)的精度。


圖1，本發(fā)明實(shí)施例與一般方法的位移估計(jì)效果比較圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施例如下利用Insana實(shí)驗(yàn)室提供的彈性仿體的射頻信號(hào)。彈 性仿體的組織厚度為30mm，其中在21mm處埋藏一個(gè)6mm軟性小球。對(duì)組織施加的壓縮 量為2.2%，即0.65mm。探頭的中心頻率為3. 5MHZ，射頻信號(hào)的采樣頻率為40MHZ，，假 設(shè)超聲波在組織內(nèi)的傳播速度為1540m/s，因此Imm的組織對(duì)應(yīng)lmm/1540X 103mm/s/ (40 X IO6HZ) /2 ^ 52個(gè)數(shù)據(jù)，因?yàn)榻M織深度為30mm，所以，每一條掃描線的數(shù)據(jù)為30 X 52 = 1560個(gè)，對(duì)組施加的壓縮量以采樣數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)表示為30X2. 2% X52 ^ 34個(gè)采樣數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中計(jì)算的范圍R = 4，即每次取2XR+1 = 9條掃描線做為一組，采用的大 尺度Ta為2mm，搜索的范圍為0到34 ；采用的小尺度Tb為1mm，搜索的范圍9到25。
具體的實(shí)施步驟1.設(shè)組織壓縮前、后的射頻信號(hào)(R = 4)分別為ft~eS(L)和PostS(L)，信號(hào)長(zhǎng)度 為 1560 ；2.從該掃描線數(shù)據(jù)I^reS(L)中取一小段尺度為Ta的數(shù)據(jù)屯，Ta = 2mm，其數(shù)據(jù)個(gè) 數(shù)為U= 104 ；該數(shù)據(jù)序號(hào)從17到121，在0到34的搜索范圍內(nèi)求該小段數(shù)據(jù)與壓縮后數(shù) 據(jù)(12 (規(guī)模大小同Cl1 一樣，范圍為從1到121)的絕對(duì)值差和ε' (i)，計(jì)算公式如下ε ‘ (i) =Σ I Cl1-Cl2 (i) |0 ^ i ^ 343.確定該絕對(duì)值差和函數(shù)ε ‘ (i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t' 1 t'工就是利用尺 度Ta進(jìn)行位移估計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)Cl1在彈性仿體壓縮后的位移；4.在Cl1中央位置取長(zhǎng)度Tb為數(shù)據(jù)Tb = lmm, θι序號(hào)為43到95，在9到25的 搜索范圍內(nèi)球該小段數(shù)據(jù)與壓縮后數(shù)據(jù)e2 (規(guī)模大小同el —樣，范圍為從31到91)的絕 對(duì)值差和ε “ (i)，計(jì)算公式如下ε “ (i) =Σ Iere2(I) | 9 ^ i ^ 25 ；5.確定步驟4得到的絕對(duì)值差和函數(shù)ε丨‘(i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t〃 1； t〃工 就是利用尺度Tb進(jìn)行位移估計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)ei的位移相對(duì)于t/的偏移；6.利用小尺度Tb估計(jì)得到的位移偏移t"工對(duì)尺度Ta估計(jì)得到的位移t'工進(jìn)行 調(diào)整，得到小段數(shù)據(jù)Cl1的精細(xì)調(diào)整后的位移t1;即I1 = t" !+t‘‘ 27.依次從掃描線數(shù)據(jù)I^reS(L)中取一小段尺度為Ta數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為Ua的數(shù)據(jù)d2，d3， Adn，每段數(shù)據(jù)的序號(hào)依次錯(cuò)開(kāi)沈個(gè)采樣數(shù)據(jù)，直到在錯(cuò)開(kāi)沈個(gè)數(shù)據(jù)將超出ft~eS(L)的范 圍，按照步驟2-6相同的辦法依次得到各段數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位移t2，t3，Atn，其中η為小段數(shù)據(jù) 的總數(shù)為55，則位移序列t1; t2，t3，Atn為壓縮前掃描線數(shù)據(jù)(L)對(duì)應(yīng)的彈性仿體的 位移估計(jì)。本實(shí)施例與一般方法的位移估計(jì)效果比較圖如圖1所示，圖1中，橫坐標(biāo)代表的不 同位置，縱坐標(biāo)表示應(yīng)變的大小。圖中虛線代表單尺度估計(jì)得到的組織應(yīng)變分布；實(shí)線為 從用本發(fā)明提出的雙尺度方法估計(jì)得到的組織應(yīng)變分布。由對(duì)比可知，采用雙尺度跟蹤波 段的方法進(jìn)行位移應(yīng)變估計(jì)，結(jié)果比采用單尺度跟蹤波段的方法進(jìn)行位移估計(jì)方法效果要 好，位移估計(jì)的精度更高，特別是在組織應(yīng)變比較大的區(qū)域更為明顯。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù) 方案；因此盡管本說(shuō)明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的 精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。8
權(quán)利要求
1. 一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，包括以下步驟a.使用數(shù)字化超聲儀器測(cè)量并得到待測(cè)生物組織在壓縮前的一副數(shù)字化的二維射頻 信號(hào)；b.沿著數(shù)字化超聲儀器的線陣探頭的縱向?qū)Υ郎y(cè)生物組織施加一個(gè)微小的擠壓，壓縮 量控制在之內(nèi)，得到壓縮后的一幅數(shù)字化二維射頻信號(hào)；c.確定需要計(jì)算的范圍并設(shè)為R，從步驟a和b得到的待測(cè)生物組織壓縮前后的二維 射頻信號(hào)中各選擇一條掃描線L(L-R彡1且L+R彡Lmax，Lfflax為掃描線的最大值)，將壓縮前 的序號(hào)在L-R: L+R的掃描線數(shù)據(jù)設(shè)為I^reS (L)，壓縮后的序號(hào)在L-R: L+R的掃描線數(shù)據(jù)設(shè)為 PostS(L)；d.從壓縮前的掃描線數(shù)據(jù)I^reS(L)中取一小段長(zhǎng)度為Ta的數(shù)據(jù)(I1，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為Ua，Ua =round (Ta ·仏)，其中Ta的單位為mm，U1代表Imm的生物組織對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，round代 表取整操作，該數(shù)據(jù)Cl1的序號(hào)從Ii1到ni+Ua-l，Ii1可在1彡Ii1彡Ua的范圍內(nèi)選擇；在確定 的搜索范圍^到τ2內(nèi)，求該小段數(shù)據(jù)Cl1與壓縮后數(shù)據(jù)d2的絕對(duì)值差和，其中(12在^到 τ 2內(nèi)取，其規(guī)模和大小與Cl1相同，計(jì)算公式如下ε ‘⑴=Σ I Cl1-Cl2 ⑴ T1 ^ i ^ τ2其中^為0，τ 2為對(duì)組織施加的壓縮量，以采樣數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)表示；e.確定步驟d得到的絕對(duì)值差和函數(shù)ε‘ (i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t/，t/就是利 用尺度Ta進(jìn)行位移估計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)Cl1在待測(cè)組織壓縮后的位移；f.從壓縮前的掃描線數(shù)據(jù)I^reS(L)中的數(shù)據(jù)段(I1的中央位置再取尺度為Tb、序號(hào)從nx ■辨+r0und{^^) + Ub -1的一小段數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為Ub，Ub= Ixnmd(TbXU1),其中Tb的單位為mm，并且滿足Tb<Ta，在13到τ4確定的搜索范圍內(nèi) 求該小段數(shù)據(jù)與掃描線數(shù)據(jù)％的絕對(duì)值差和，其中％在13到τ4內(nèi)取，其規(guī)模和大小與屯 相同，計(jì)算公式如下ε “⑴=Σ ere2(i) | τ3彡 i 彡 τ4其中13和τ 4為組織位移精細(xì)調(diào)整的范圍，滿足如下關(guān)系τ 4 < τ 2，τ3= τ τ 2- τ 4),；g.確定步驟f得到的絕對(duì)值差和函數(shù)ε“ (i)的最小值對(duì)應(yīng)的位置t/，t/為利用 尺度Tb進(jìn)行位移估計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)ei的位移相對(duì)于t/的偏移；h.利用尺度Tb估計(jì)得到的位移偏移t/和對(duì)尺度Ta估計(jì)得到的位移t/進(jìn)行調(diào)整， 得到的小段數(shù)據(jù)Cl1的精細(xì)調(diào)整后的位移t1;即ti = t/ +t,i.依次從壓縮前的掃描線數(shù)據(jù)I^reS(L)中取一小段尺度為Ta即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為Ua的數(shù)據(jù) d2，d3，Λ dn，每段的數(shù)據(jù)的序號(hào)依次錯(cuò)開(kāi)V個(gè)采樣數(shù)據(jù)，1 <V<U，直到在錯(cuò)開(kāi)V個(gè)采樣數(shù) 據(jù)將超出I^reS(L)的范圍，按照步驟d_h相同的方法依次得到各段數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位移t2，t3， Atn，其中η為小段數(shù)據(jù)的總數(shù)；則位移序列t1; t2，t3，Atn為壓縮前掃描線數(shù)據(jù)(L) 對(duì)應(yīng)的待測(cè)生物組織的位移估計(jì)；j.在利用壓縮前掃描線數(shù)據(jù)I^reS (L)的位移序列t1; t2，t3，Λ tn，采用最小二乘擬合的 方法求得應(yīng)變，即51= leastsquare (t” t2, Λ t1+k)，52= leastsquare (t2, t3, A t2+k),sn_k = leastsquare (tn_k, tn_k+1, Atn) 其中k的值的范圍與位移序列的個(gè)數(shù)η有關(guān)；k.利用上述的方法依次得到第R+l，R+2，Λ Lmax-R條掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)組織的應(yīng)變分布； 將得到的Lmax-2 · R條掃描線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變分布插值成Lmax條，按照掃描線的順序組合成 一個(gè)二維數(shù)據(jù)，并以灰度圖或偽彩圖的形式表示出來(lái)，得到待測(cè)生物組織的二維應(yīng)變分布 圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，其特征在于所述步驟f中，Tb的取值最好為‘7； <Tb < ^Ta16 2 °
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，其特征在于所3述步驟f中，τ 4的取值最好為〗Γ2幺Γ4幺T2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，其特征在于所 述步驟d還包括對(duì)所述Ta和所述搜索范圍T1到τ 2進(jìn)行插值處理的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，其特征在于所 述步驟f還包括對(duì)所述Tb和所述搜索范圍^到τ 4進(jìn)行插值處理的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙尺度的生物組織位移估計(jì)方法，其特征在于所 述步驟j中k值的范圍取位移序列個(gè)數(shù)η的十分之一。
全文摘要
本發(fā)明為了解決選取大尺度和小尺度的矛盾，提出一種采用雙尺度的組織位移估計(jì)方法，在組織壓縮量比較大的情況下，選擇大尺度和小尺度進(jìn)行組織位移估計(jì)相結(jié)合的方法，對(duì)這兩種組織位移估計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)，提高了組織位移估計(jì)的精度；在利用組織位移求組織對(duì)應(yīng)的應(yīng)變時(shí)，采用最小二乘擬合法，大大提高了組織應(yīng)變估計(jì)的精度。
文檔編號(hào)A61B8/08GK102048560SQ20101058696
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者齊育彬 申請(qǐng)人:深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司