超声后端图像处理-概述

年初的时候电脑被重置，恢复不出来了，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，方便以后回忆。

话说超声成像系统在传统上分前端，中端和后端。

• 前端主要是指声波发射、接收以及波束合成，最后输出射频信号。
• 中端主要是指信号处理，把信号处理成图像。
• 后端主要是指图像处理，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，大多分成2部分：前端和后端。有的系统把前端和中端合并之后称为前端，有的系统把中端和后端合并称为后端。这些各有利弊，但基本的流程都没有减少，只是适应不同的实施平台罢了。

我主要做后端，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，是将经过包络和抽取过的数据(信号)，也就是大家常说的线数据。为什么叫线数据呢？因为他是在极坐标系中沿着声束扫描线接收的数据，简称线数据。

那么后端里面都有哪些基本模块呢？

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？

1. 动态压缩：主要是把超声回波的动态范围(约100dB)，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（0~2047）这样的范围压缩到（0~255）。
2. 帧相关：主要是在时间上保留图像的相关性，去掉与图像无关的闪烁噪声。
3. 空间滤波：基本上可以用美图秀秀来形容了，你懂的。
4. 扫描变换：这是一种空间变换，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，就是他)直角坐标系上。
5. 灰阶映射：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，比如：空间复合、多焦点等等。这里先放放，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：

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？总体计算量最小，需要的资源最少。贴2张图，一张是经过动态压缩的，一张是整个流程跑完的。有点小bug请忽略。

经过动态压缩的线数据 经过灰阶映射的图像