结合梯度相似性实现超声弹性成像中鲁棒的时间延迟估计
图像与视频处理
2022-03-31 v1 医学物理
摘要
基于能量的超声弹性成像技术通过最小化由数据项和连续性项组成的正则化代价函数,基于射频(RF)帧间的局部时间延迟估计(TDE)获得局部位移估计。现有技术相关的数据项仅考虑幅度相似性,因此对于所考虑RF帧中存在的离群样本不够鲁棒。这一缺陷在应变图像中产生了明显的伪影。为解决此问题,我们提出将数据函数表述为幅度与梯度相似性约束的线性组合。我们遵循迭代方案估计关于各相似性项的自适应权重。最后,我们以高效方式优化非线性代价函数,将问题转化为稀疏线性方程组并求解数百万变量。我们将该技术称为rGLUE:全局超声弹性成像中的鲁棒数据项(robust data term in GLobal Ultrasound Elastography)。rGLUE已使用仿真、体模、体内肝脏和乳腺数据集进行验证。在所有实验中,rGLUE在视觉和定量上均大幅优于近期弹性成像方法。对于仿真、体模和体内数据集,rGLUE相较近期发表的弹性成像算法GLUE分别实现了信噪比(SNR)107%、18%和23%的提升,以及对比度噪声比(CNR)61%、19%和25%的提升。
引用
@article{arxiv.2203.16398,
title = {Incorporating Gradient Similarity for Robust Time Delay Estimation in Ultrasound Elastography},
author = {Md Ashikuzzaman and Timothy J. Hall and Hassan Rivaz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16398},
year = {2022}
}