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第 43 卷 第 2 期 电 子 科 技 大 学 学 报 Vol.43 No.2
2014年3月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Mar. 2014
位移场修正法抑制弹性成像幅度调制噪声
崔少国
1
,彭彩碧
2
,杨宏雨
1
(1. 重庆理工大学计算机科学与工程学院 重庆 巴南区 400054; 2. 重庆市第三人民医院 重庆 渝中区 400014)
【摘要】结合位移位置估计提出位移场修正方法来抑制弹性成像幅度调制噪声。先用位移位置估计算法估计出位移位置,
然后利用位置值使用线性插值法将位移修正到估计窗中心点,再使用梯度操作进行应变估计产生最终的弹性图像。基于位置
估计的位移场修正法产生的弹性图像信噪比有显著的提高,在不同窗长和应变成像情况下,均优于幅度log压缩算法和幅度调
制修正AMC算法。该方法更能有效地抑制弹性成像幅度调制噪声。
关 键 词 幅度调制噪声; 位移场修正; 位移位置估计; 弹性成像; 超声
中图分类号 TP399 文献标志码 A doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2014.02.029
Suppressing Amplitude Modulation Noise by Using Displacement Field
Correction based on Displacement Location Estimation
CUI Shao-guo
1
, PENG Cai-bi
2
, and YANG Hong-yu
1
(1. School of Computer Science and Engineering, Chongqing University of Technology Banan Chongqing 400054;
2. Chongqing the Third Hospital Yuzhong Chongqing 400014)
Abstract Elastography based on pre- and post-compression signal window matching will generate amplitude
modulation (AM) noise because of signal amplitude random fluctuation. On the basis of displacement location
estimation, this paper proposes a displacement field correction (DFC) method to suppress AM noise. Firstly, the
displacement locations are estimated by using the displacement location estimation algorithm. Then the
displacement estimates are corrected by using the linear interpolation on the basis of displacement location
estimates. Finally, the strains are estimated by using gradient operation and mapped into a grayscale image.
Elastogram using the displacement field correction method has less AM noise significantly. The proposed method
has the highest performance than signal amplitude log-compression (ALC) and amplitude modulation correction
(AMC) at various strains or window-lengths. The DFC based on displacement location estimation can efficiently
suppress AM noise.
Key words amplitude modulation noise; displacement field correction; displacement location estimation;
elastography; ultrasound
收稿日期:
2012 06 27;修回日期:2012 12 28
基金项目:重庆市科委自然科学基金(cstc2012jjA40030);重庆市教委科学技术研究项目(KJ130826);
国家自然科学基金(61202348)
作者简介:崔少国(1974 ),男,博士,副教授,主要从事医学图像处理、医学成像与智能计算方面的研究.
超声弹性成像利用超声探测组织的相对硬度变
化,为多种疾病的检测和临床诊断提供重要依据。
该成像方法自提出以来,国内外许多专家学者在成
像方法与成像品质提高方面进行了诸多的研究
[1-5]
。
准静态徒手压缩法是超声弹性成像常用的方法,对
压缩前后的信号使用窗匹配进行运动追踪,然后进
行位移估计和应变估计。早期的研究发现,如果窗
内信号有压缩且信号幅度有波动,在运动追踪时压
缩前后信号窗的完美匹配是不可能的
[6]
。按照相关
系数最大化准则匹配成功时,信号对齐较好的区域
偏向于信号幅度较强的一端。不同的估计窗在匹配
成功时,匹配较好区域可能在信号窗前端,也可能
在中间或后端。因此,估计窗内信号幅度的不同波
动模式将引起位移估计误差的变动,反映在最后的
弹性图像上就是噪声。该噪声由于受信号幅度波动
的影响,称为幅度调制噪声(amplitude modulation
noise,AM)
[7]
,其形成的主要原因是匹配窗间信号
的压缩和信号幅度的随机波动,使经典算法估计的
位移通常不是估计窗中心点的位移。
文献[6] 提出了信号幅度压缩(amplitude
log-compression, ALC)算法来对幅度调制噪声进行
抑制。信号的压缩减小了信号波动幅度,因此使匹
配成功时信号对齐较好区域向窗的中心移动,实验
结果表明,它是一种较有效的幅度调制噪声抑制方
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