图像处理方法和装置

摘要

提供了图像处理方法和图像处理装置。图像处理方法测量心肌工作指数（MPI），图像处理方法包括：基于心脏频谱图像的输入信号和输出信号的信号电平，获得用于测量MPI的感兴趣区域（ROI）；基于输入信号的特征值和输出信号的特征值当中的至少一个，在获得的ROI之内获得多个标记点区域，其中用于测量MPI的至少一个标记点位于多个标记点区域的每一个中；以及对于多个标记点区域中的每一个获得至少一个标记点。

权利要求

1.一种测量心肌工作指数(MPI)的图像处理方法，该图像处理方法包括：基于心脏频谱图像的输入信号和输出信号的信号电平，获得用于测量MPI的感兴趣区域(ROI)，所述心脏频谱图像指示血液的流入和流出；

基于输入信号的特征值和输出信号的特征值当中的至少一个，在获得的ROI之内获得多个标记点区域，其中用于测量MPI的至少一个标记点位于所述多个标记点区域的每一个中；以及对于所述多个标记点区域中的每一个，获得所述至少一个标记点。

2.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括获得相应于输入信号的峰值和相应于输出信号的峰值当中的至少一个作为特征值。

3.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，获得ROI包括：

通过用户界面屏幕接收对心脏频谱图像中的预定点的选择；以及

获得相应于预定点的心肌工作时段作为ROI，其中所获得的心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

4.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，获得ROI包括获得包括多个心肌工作时段的间隔作为ROI，其中所述多个心肌工作时段中的每一个包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

5.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，获得ROI包括采样包括输入信号的一个周期和输出信号的一个周期的一个心肌工作时段，并且使用采样的心肌工作时段作为ROI。

6.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，获得所述多个标记点区域包括：获得从相应于输入信号的第一峰值点到相应于输出信号的、邻近于第一峰值点的第二峰值点的信号间隔作为第一标记点区域和第二标记点区域，第一标记点和第二标记点分别位于第一标记点区域和第二标记点区域中；以及获得从第二峰值点到相应于输入信号的、邻近于第二峰值点的第三峰值点的信号间隔作为第三标记点区域和第四标记点区域，第三标记点和第四标记点分别位于第三标记点区域和第四标记点区域中。

7.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，获得所述至少一个峰值作为特征值包括累积心脏频谱图像的输入信号和输出信号，并且使用在ROI中累积的输入信号和输出信号当中的至少一个的峰值作为特征值。

8.如权利要求2所述的图像处理方法，其中，获得所述至少一个峰值作为特征值包括对心脏频谱图像进行高频滤波，并且获得滤波后的心脏频谱图像的信号峰值作为特征值。

9.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，获得所述至少一个标记点包括基于输入信号和输出信号的咔嗒信号、输入信号和输出信号的梯度值、以及输入信号和输出信号的信号强度当中的至少一个，获得对于所述多个标记点区域中的每一个的所述至少一个标记点。

10.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括在心脏频谱图像上覆盖并显示获得的所述至少一个标记点。

11.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，获得ROI包括基于输入信号的最大信号电平和输出信号的最大信号电平获得ROI。

12.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括：

获得通过超声多普勒信号采集的心脏超声图像；以及

通过在获得的心脏超声图像上执行裁剪、移位和降噪当中的至少一个获得处理后的心脏超声图像。

13.如权利要求1所述的图像处理方法，还包括输出用户界面屏幕，该用户界面屏幕设置是自动地还是人工地设置ROI。

14.如权利要求13所述的图像处理方法，还包括当通过用户界面屏幕请求人工设置时，接收对心脏频谱图像的预定时段或相应于心脏频谱图像的预定时段的预定点的选择，并且获得所述预定时段作为ROI。

15.如权利要求13所述的图像处理方法，还包括当通过用户界面屏幕请求自动设置时，获得间隔作为ROI，该间隔包括至少一个心肌工作时段，该心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

16.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，所述多个标记点区域中的每一个的标记点指示用于计算MPI的心脏频谱图像中的点。

17.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，对于所述多个标记点区域中的每一个获得标记点而不需用户输入。

18.如权利要求1所述的图像处理方法，其中，所述心脏频谱图像包括超声信号的输入信号和输出信号。

19.一种测量心肌工作指数(MPI)的图像处理装置，该图像处理装置包括：区域获取器，其基于心脏频谱图像的输入信号和输出信号的信号电平，获得感兴趣区域(ROI)以测量MPI，所述心脏频谱图像指示血液的流入和流出，所述输入信号指示血液的流入，而所述输出信号指示血液的流出，并且其基于输入信号和输出信号当中的至少一个的特征值，从ROI获得多个标记点区域，其中测量MPI的至少一个标记点位于所述多个标记点区域的每一个中；以及标记点获取器，其对于所述多个标记点区域中的每一个获得所述至少一个标记点。

20.如权利要求19所述的图像处理装置，其中，所述区域获取器包括：

特征值提取器，其获得相应于输入信号的峰值和相应于输出信号的峰值当中的至少一个作为特征值；以及标记点区域获取器，其基于所述特征值获得所述多个标记点区域。

21.如权利要求19所述的图像处理装置，还包括：

用户接口，其接收对心脏频谱图像中的预定点的选择；以及

ROI获取器，其获得相应于预定点的心肌工作时段作为ROI，其中所述心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

22.如权利要求19所述的图像处理装置，还包括ROI获取器，其获得包括多个心肌工作时段的间隔作为ROI，其中所述多个心肌工作时段中的每一个包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的心脏频谱图像的输出信号的一个周期。

23.如权利要求19所述的图像处理装置，还包括ROI获取器，其采样包括输入信号的一个周期和输出信号的一个周期的一个心肌工作时段，并且其使用采样的心肌工作时段作为ROI。

24.如权利要求20所述的图像处理装置，其中，所述标记点区域获取器获得从相应于输入信号的第一峰值点到相应于输出信号的、邻近于第一峰值点的第二峰值点的信号间隔作为第一标记点区域和第二标记点区域，第一标记点和第二标记点分别位于第一标记点区域和第二标记点区域中，并且获得从第二峰值点到相应于输入信号的、邻近于第二峰值点的第三峰值点的信号间隔作为第三标记点区域和第四标记点区域，第三标记点和第四标记点分别位于第三标记点区域和第四标记点区域中。

25.如权利要求20所述的图像处理装置，其中，所述特征值提取器累积心脏频谱图像的输入信号和输出信号，并且使用在ROI中累积的输入信号和输出信号当中的至少一个的峰值作为特征值。

26.如权利要求20所述的图像处理装置，其中，所述特征值提取器对心脏频谱图像进行高频滤波，并且获得滤波后的心脏频谱图像的信号峰值作为特征值。

27.如权利要求19所述的图像处理装置，其中，所述标记点获取器基于输入信号和输出信号的咔嗒信号、输入信号和输出信号的梯度值、以及输入信号和输出信号的信号强度当中的至少一个，获得对于所述多个标记点区域中的每一个的至少一个标记点。

28.如权利要求19所述的图像处理装置，还包括输入器/输出器，其在心脏频谱图像上覆盖并显示获得的至少一个标记点。

29.如权利要求19所述的图像处理装置，还包括图像获取器，其获得通过使用超声多普勒信号采集的心脏超声图像，并且其通过在获得的心脏超声图像上执行裁剪、移位和降噪当中的至少一个，获得处理后的心脏超声图像。

30.如权利要求19所述的图像处理装置，还包括：

用户接口，其输出用户界面屏幕，该用户界面屏幕用于设置是自动地还是人工地设置ROI；以及ROI获取器，其获得ROI。

31.如权利要求30所述的图像处理装置，其中，当通过用户界面屏幕请求人工设置时，所述ROI获取器接收对心脏频谱图像的预定时段或相应于预定时段的预定点的选择，并且获得所述预定时段作为ROI。

32.如权利要求30所述的图像处理装置，其中，当通过用户界面屏幕请求自动设置时，所述ROI获取器获得间隔作为ROI，该间隔包括至少一个心肌工作时段，该心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

33.一种超声成像设备，包括：

接收器，其获得心脏的频谱图像；以及

处理器，其获得用于测量心肌工作指数(MPI)的心脏的频谱图像的区域；以及获取器，其在获得的心脏的频谱图像的区域之内获得多个标记点区域，并且在所述多个标记点区域的每一个中获得用于测量MPI的至少一个标记点；

其中，对于所述多个标记点区域中的每一个获得标记点而不需用户输入。

说明书

图像处理方法和装置

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2012年4月19日在美国专利局提交的美国临时申请第61/635,425号的优先权，以及在2012年10月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0117913号的优先权，其全部公开通过引用结合于此。

技术领域

[0003] 与示范性实施例一致的方法和装置涉及图像处理方法和装置，并且更具体地，涉及用于自动地测量心肌工作指数（MPI）的图像处理方法和装置。

背景技术

[0004] 广泛地用于诊断疾病的超声诊断设备可以通过使用超声再现相应于人体中的血流或心率的图像信号或音频信号。诸如执业医师的用户可以通过使用由超声诊断设备生成的超声图像来诊断在诸如心脏的器官中是否已经发生疾病。

[0005] 例如，为了诊断胎儿或成人的心脏紊乱，可以通过使用超声诊断设备来观察胎儿的心脏或成人的心脏的运动。详细地，通过将超声诊断设备的探头与心脏区域接触放置而将超声信号施加到心脏。然后，由于多普勒效应，通过探头接收到响应于施加的超声信号反射的多普勒超声信号。超声诊断设备可以通过使用接收到的多普勒超声信号来获得心脏运动的图像。

[0006] 为了诊断心脏是否正常地工作，需要测量诸如心肌工作指数（MPI）的活体的指数，并且确定测量的指数是否在正常范围之内。虽然通过使用超声诊断设备已经获得了指示心脏的运动的超声图像，但是执业医师需要人工地分析超声成像，以便测量诸如MPI的活体的指数。例如，执业医师可以在超声图像上标记测量MPI所需的点，并且可以通过使用每个标记的点之间的长度来计算MPI。

[0007] 在这种MPI的被动测量的情况下，计算结果的精确度会根据执业医师的技术而变化。此外，如果执业医师错误地标记所述点，则可能错误地计算MPI。

[0008] 从而，必须提供用于更精确地获得或得到诸如MPI的活体的指数的方法和装置。

发明内容

[0009] 示范性实施例提供用于通过使用超声图像测量活体的预定指数，例如，心肌工作指数（MPI）的图像处理方法和装置。

[0010] 示范性实施例还提供用于通过减少当从超声图像人工地测量MPI时发生的测量误差来精确地测量MPI的图像处理方法和装置。

[0011] 根据示范性实施例的一个方面，提供一种测量心肌工作指数（MPI）的图像处理方法，图像处理方法包括：基于心脏频谱图像的输入信号和输出信号的信号电平，得到用于测量MPI的感兴趣区域（ROI）；基于输入信号和输出信号中的一个的特征值在获得的ROI之内获得多个标记点（marker）区域，其中用于测量MPI的至少一个标记点位于多个标记点区域的每一个中；以及获得对于多个标记点区域中的每一个的至少一个标记点。

[0012] 图像处理方法还可以包括获得相应于输入信号峰值和相应于输出信号的峰值的至少一个作为特征值。

[0013] 获得ROI可以包括：通过用户界面屏幕接收对心脏频谱图像中的预定点的选择；以及获得相应于预定点的心肌工作时段（myocardial performance period）作为ROI，其中，获得的心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

[0014] 获得ROI可以包括获得包括多个心肌工作时段的间隔作为ROI，其中多个心肌工作时段中的每一个包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

[0015] 获得ROI可以包括采样一个心肌工作时段，其包括输入信号的一个周期和输出信号的一个周期，并且使用采样的心肌工作时段作为ROI。

[0016] 获得多个标记点区域可以包括：获得从相应于输入信号的第一峰值到相应于输出信号的、邻近于第一峰值点的第二峰值的信号间隔作为第一标记点区域和第二标记点区域，第一标记点和第二标记点分别位于第一标记点区域和第二标记点区域中；以及获得从第二峰值点到相应于输入信号的、邻近于第二峰值点的第三峰值点的信号间隔作为第三标记点区域和第四标记点区域，第三标记点和第四标记点分别位于第三标记点区域和第四标记点区域中。

[0017] 获得至少一个峰值作为特征值可以包括累积心脏频谱图像的输入信号和输出信号，并且使用在ROI中累积的输入信号和输出信号中的至少一个的峰值作为特征值。

[0018] 获得至少一个峰值作为特征值可以包括对心脏频谱图像进行高频滤波，并且获得滤波后的心脏频谱图像的信号峰值作为特征值。

[0019] 获得至少一个标记点可以包括基于输入信号和输出信号的咔嗒信号（click signal）、输入信号和输出信号的梯度值、以及输入信号和输出信号的信号强度当中的至少一个，获得多个标记点区域中的每一个的至少一个标记点。

[0020] 图像处理方法还可以包括在心脏频谱图像上覆盖和显示获得的至少一个标记点。

[0021] 获得ROI可以包括基于输入信号的最大信号电平和输出信号的最大信号电平来获得ROI。

[0022] 图像处理方法还可以包括：获得通过使用超声多普勒信号采集（captured）的心脏超声图像；以及通过在获得的心脏超声图像上执行裁剪、移位和降噪中的至少一个来获得处理后的心脏超声图像。

[0023] 图像处理方法还可以包括输出用户界面屏幕，该用户界面屏幕设置是自动地还是人工地设置ROI。

[0024] 图像处理方法还可以包括当通过用户界面屏幕请求人工设置时，接收对心脏频谱图像的预定时段或相应于心脏频谱图像的预定时段的预定点的选择，并且获得预定时段作为ROI。

[0025] 图像处理方法还可以包括当通过用户界面屏幕请求自动调整时，获得间隔作为ROI，该间隔包括至少一个心肌工作时段，所述至少一个心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

[0026] 根据示范性实施例的另一方面，提供一种测量心肌工作指数（MPI）的图像处理装置，图像处理装置包括：区域获取器，其基于心脏频谱图像的输入信号和输出信号的信号电平，获得感兴趣区域（ROI）以测量MPI，并且其基于输入信号和输出信号中的至少一个的特征值，从ROI获得多个标记点区域，其中测量MPI的至少一个标记点位于多个标记点区域的每一个中；以及标记点获取器，其获得对于多个标记点区域中的每一个的至少一个标记点。

[0027] 区域获取器可以包括：特征值提取器，其获得相应于输入信号的峰值和相应于输出信号的峰值中的至少一个作为特征值；以及标记点区域获取器，其基于特征值获得多个标记点区域。

[0028] 图像处理装置还可以包括：用户接口，其接收对心脏频谱图像中的预定点的选择；以及ROI获取器，其获得相应于预定点的心肌工作时段作为ROI，其中心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

[0029] 图像处理装置还可以包括ROI获取器，其获得间隔作为ROI，该间隔包括多个心肌工作时段，其中多个心肌工作时段中的每一个包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的心脏频谱图像的输出信号的一个周期。

[0030] 图像处理装置还可以包括ROI获取器，其采样一个心肌工作时段，所述一个心肌工作时段包括输入信号的一个周期和输出信号的一个周期，并且其使用采样的心肌工作时段作为ROI。

[0031] 标记点区域获取器可以获得从相应于输入信号的第一峰值到邻近于相应于输出信号的第一峰值点的第二峰值的信号间隔作为第一标记点区域和第二标记点区域，第一标记点和第二标记点分别位于第一标记点区域和第二标记点区域中；并且可以获得从第二峰值点到邻近于相应于输入信号的第二峰值点的第三峰值点的信号间隔作为第三标记点区域和第四标记点区域，第三标记点和第四标记点分别位于第三标记点区域和第四标记点区域。

[0032] 特征值提取器可以累积心脏频谱图像的输入信号和输出信号，并且可以使用在ROI中累积的输入信号和输出信号中的至少一个的峰值作为特征值。

[0033] 特征值提取器可以对心脏频谱图像进行高频滤波，并且可以获得滤波后的心脏频谱图像的信号峰值作为特征值。

[0034] 标记点获取器可以基于输入信号和输出信号的咔嗒信号、输入信号和输出信号的梯度值、以及输入信号和输出信号的信号强当中的至少一个，获得多个标记点区域中的每一个的至少一个标记点度。

[0035] 图像处理装置还可以包括输入器/输出器，其在心脏频谱图像上覆盖并显示获得的至少一个标记点。

[0036] 图像处理装置还可以包括图像获取器，其获得通过使用超声多普勒信号采集的心脏超声图像，并且其通过在获得的心脏超声图像上执行裁剪、移位和降噪中的至少一个来获得处理后的心脏超声图像。

[0037] 图像处理装置还可以包括：用户接口，其输出用户界面屏幕，该用户界面屏幕用于设置是自动地还是人工地设置ROI；以及ROI获取器，其获得ROI。

[0038] 当通过用户界面屏幕请求人工设置时，ROI获取器可以接收对心脏频谱图像的预定时段或相应于预定时段的预定点的选择，并且可以获得预定时段作为ROI。

[0039] 当通过用户界面屏幕请求自动调整时，ROI获取器可以获得间隔作为ROI，该间隔包括至少一个心肌工作时段，所述至少一个心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

附图说明

[0040] 通过参考附图对示范性实施例的详细描述，示范性实施例的上述以及其它特征将变得更加明显，其中：

[0041] 图1是示出心脏作为用于超声测量的目标的图；

[0042] 图2是示出心脏频谱图像或心脏的频谱图像的图；

[0043] 图3是根据示范性实施例的图像处理方法的流程图；

[0044] 图4是示出根据另一示范性实施例的图像处理方法的流程图；

[0045] 图5是示出心脏超声图像的图；

[0046] 图6是示出心脏频谱图像的图；

[0047] 图7A到图7D是用于解释用于获得或得到特征值的心脏频谱图像的转换信号的图；

[0048] 图8A到图8C是用于解释图4的操作425的图；

[0049] 图9A到图9D是用于解释图4的操作427的图；

[0050] 图10A到图10D是用于解释图4的操作430的图；

[0051] 图11是示出显示的心脏频谱波图像的图；

[0052] 图12是根据示范性实施例的图像处理装置的框图；以及

[0053] 图13是根据另一示范性实施例的图像处理装置的框图。

具体实施方式

[0054] 以下，参照附图详细描述根据示范性实施例的用于处理图像的方法和装置。

[0055] 在元件列表之前的诸如“至少一个”的表达修改整个元件列表，并且不修改列表的各个元件。

[0056] 图1是示出心脏100作为用于执行超声测量的目标的图。

[0057] 参照图1，心脏100可以划分成左心室（LV）101、左心房（LA）102、右心室（RV）103和右心房（RA）104。

[0058] 当二尖瓣（MV）105和主动脉瓣（AV）106打开和/或关闭时，血液流入和流出心脏100。

[0059] 可以通过使用超声多普勒信号获得或得到心脏频谱图像或心脏的频谱图像，通过频谱图像可以观察血流流入心脏100和从心脏100流出的流动，超声多普勒信号是响应于施加于心脏100的超声信号而从心脏反射的信号。诸如医生、或超声技师的执业医师可以通过分析指示相应于心脏100的运动的血液的流动的心脏频谱图像来诊断心脏是否具有异常。

[0060] 下面参照图2详细描述心脏频谱图像。

[0061] 图2是示出心脏频谱波图像的图。在图2中，X轴指示时间而Y轴指示超声信号的振幅。

[0062] 参照图2，相对于基线201，在上半部210示出血液的流入并且在下半部220示出心脏血液的流出。以下，指示血液的流入和流出两者的图像被称为心脏频谱图像。指示血液的流入的上半部210中的图形被称为输入信号，而指示血液的流出的下半部220中的图形被称为输出信号。

[0063] 通常，为了确定心脏是否正常地运动，可以测量心肌工作指数（MPI），即，活体指数以确定测量的MPI是否在正常范围之内。例如，可以基于由医疗职业确定的范围来确定正常范围。MPI是这样的值，其通过在心脏频谱图像中标记关于输入信号和输出信号的每个流的开始或结束时间点、并且根据预定等式来量化每个标记的时间点之间的间隔而获得。诸如医生、或超声技师的执业医师可以通过使用病人的MPI值来确定病人的心脏是否正常地运动。

[0064] 可以由等式1计算MPI。

[0065] MPI=（ICT+IRT）/ET=（MCT-ET）/ET（1）

[0066] 等式1中的ICT表示等容收缩时间（ICT）。ICT是从AV的关闭结束时间点t1到MV的打开开始时间点t2的时间。

[0067] 等式1中的IRT表示等容舒张时间（IRT）。IRT是从MV的关闭结束时间点t3到AV的打开开始时间点t4的时间。

[0068] 等式1中的ET表示射血时间（ET），并且是ICT和IRT之间的时间。

[0069] 等式1中的MCT表示二尖瓣关闭时间（MCT），并且是MV的流入血流的结束点和MV的流入血流的开始点之间的间隔。例如，MCT可以是图2的输入信号的一个时段。

[0070] 例如，为了测量计算MPI所需的ICT、IRT和ET，需要知道AV的关闭结束时间点t1、MV的打开开始时间点t2、MV的关闭结束时间点t3、以及AV的打开开始时间点t4。在传统技术中，执业医师在心脏频谱图像的输入信号和输出信号上人工地标记时间点t1到t4，并且通过使用人工标记的时间点t1到t4来人工地计算MPI。

[0071] 在图2中，t11、t12、t13和t14分别相应于AV的关闭结束时间点t1、MV的打开开始时间点t2、MV的关闭结束时间点t3、以及AV的打开开始时间点t4。

[0072] 例如，为了通过使用从心脏采集的超声图像来测量MPI，通常，执业医师需要人工地标记用于测量MPI的至少四个时间点。即，执业医师必须在心脏频谱图像上标记时间点t1到t4。心脏频谱图像是一种心脏超声图像。

[0073] 在心脏频谱图像上可视地读取和确定时间点t1到t4可能根据执业医师的技能水平并且基于包括在心脏频谱图像中的噪声分量的量而引起误差或错误。

[0074] 在示范性实施例中，可能通过首先获得标记点区域并通过在标记点区域中检测相应于时间点t1、t2、t3和t4的标记点来测量MPI，测量MPI所需的时间点t1、t2、t3和t4位于标记点区域中。基于上文，可以自动地测量MPI而不需要执业医师标记每个时间点。

[0075] 图3是根据示范性实施例的图像处理方法300的流程图。

[0076] 参照图3，用于测量MPI的图像处理方法300包括基于心脏频谱图像中的输入信号和输出信号的信号电平，获得用于测量MPI的感兴趣区域（ROI）（操作310）。

[0077] 详细地，心脏频谱图像相应于图2中示出的超声图像，并且输入信号和输出信号分别地相应于在基线201之上的上半部210中示出的信号和在基线201之下的下半部220中示出的信号。此外，ROI指示被采样用于测量MPI的心脏频谱图像的预定部分。即，通过使用和/或分析包括在ROI中的、心脏频谱图像的输入信号和输出信号来测量MPI。

[0078] 从基于在操作310中获得的ROI中的输入信号和输出信号的特征值获得的ROI中获得或得到多个标记点区域，用于测量MPI的多个标记点位于多个标记点区域中（操作320）。

[0079] 详细地，每个标记点可以指示计算MPI所需的心脏频谱图像中的每个点、或获得每个点之间的时间间隔所需的心脏频谱图像中的每个点的位置。例如，每个标记点可以相应于AV的关闭结束时间点t1、MV的打开开始时间点t2、MV的关闭结束时间点t3、以及AV的打开开始时间点t4中的至少一个，它们是测量ICT、IRT和ET所需的，如参照图2所描述的。

[0080] 每个标记点区域指示标记点可能位于的区域。下面参照图8和图9详细描述标记点区域。

[0081] 对于在操作320中检测到的多个标记点区域中的每一个获得至少一个标记点（操作330）。详细地，在通过限制每个标记点区域获得每个有限的区域之后，可以在每个有限的标记点区域之内精确地感测和获得每个标记点。

[0082] 图4是示出根据另一示范性实施例的图像处理方法400的流程图。

[0083] 图4中示出的操作410、420和430分别相应于图3中示出的操作310、320和330。从而，省略与图3的那些描述重复的描述。与图3的图像处理方法300相比，图像处理方法
400还可以包括操作401、405和415中的至少一个。

[0084] 参照图4，图像处理方法400还可以包括获得心脏超声图像（操作401）。详细地，心脏超声图像可以是基于超声多普勒信号采集的图像，超声多普勒信号是在向心脏区域施加超声信号之后从病人的心脏接收到的反射信号（reflection signal）。例如，可以通过超声换能器或探头施加超声信号。可以通过超声图像采集装置（未示出）来采集心脏超声图像。例如，超声图像采集装置可以是能够创建超声图像的任何超声机器或设备。心脏超声图像可以是包括噪声的原始数据。此外，可以从外部获得心脏超声图像。例如，可以提供先前获得的超声图像。此外，可以通过在向病人的心脏区域发送超声信号之后，从病人的心脏接收超声多普勒信号来自发地生成心脏超声图像。下面将参考图5更详细地描述心脏超声图像。

[0085] 图像处理方法400还可以包括通过在操作401中获得的心脏超声图像上执行图像处理来获得心脏频谱图像（操作405）。

[0086] 详细地，可以通过相对于心脏超声图像执行裁剪、移位和降噪中的至少一个获得心脏频谱图像。如果不执行降噪处理，则由于因噪声引起的存在于心脏频谱图像中的信号值的误差而可能不能精确地获得标记点。因此，在通过预处理降低信号噪声来获得精确地指示心脏的运动的心脏频谱图像之后，可以相对于获得的心脏频谱图像执行更精确的标记点检测。

[0087] 图5是示出心脏超声图像的图。

[0088] 参照图5，可以通过使用超声图像采集装置（未示出）获得指示心脏自身的运动的超声图像510。例如，超声图像采集装置可以是能够创建超声图像的任何超声机器或设备。此外，可以获得指示心脏中血液流入和流出的超声图像550，而心脏中血液流入和流出指示心脏的运动。

[0089] 图5中示出的超声图像510和/或超声图像550可以是原始数据或在其上已经执行了图像预处理的图像。超声图像510和/或超声图像550可以显示在由诸如病人、执业医师等等的用户观看的显示设备（未示出）上。例如，显示设备可以包括HD液晶显示器（LCD）监视器、LCD监视器或触摸屏显示器。这样的显示设备是示例，而示范性实施例不局限于这些显示设备。此外，超声图像可以以黑白或以彩色来显示。超声图像550相应于图2中示出的心脏频谱图像。

[0090] 图像处理方法400可以包括从心脏频谱图像获得ROI（操作410）。

[0091] 例如，ROI可以由用户人工地设置或者可以在图像处理方法400中自发地设置。下面参照图6详细描述用户人工地设置ROI的示范性操作。

[0092] 图6是示出心脏频谱波图像的另一图。

[0093] 参照图6，示出诸如计算机显示器或监视器的用户界面屏幕，用户界面屏幕包括指示心脏中的血液流入和流出的心脏频谱图像600。心脏频谱图像600相应于图5中示出的超声图像550。

[0094] 获得ROI（操作410）可以包括通过用户界面屏幕接收对心脏频谱图像中的预定点的选择，并且获得相应于预定点的心肌工作时段作为ROI。可以由诸如执业医师的用户做出对预定点的选择。获得的心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。当选择包括在用户界面屏幕中的心脏频谱图像600的预定点610时，可以获得预定点610位于的一个心肌工作时段620作为ROI。例如，当执业医师使用例如鼠标、键盘或其他选择设备单击（click）预定点610时，可以确定选择了预定点610。

[0095] 此外，当选择了包括在用户界面屏幕中的心脏频谱图像600的预定点610时，可以获得以预定点610为中心的多个心肌工作时段630作为ROI。图6示出的示例中，获得以预定点610为中心的四个心肌工作时段作为ROI。

[0096] 可以在图像处理方法400中执行获得ROI的操作而无需用户的选择操作。

[0097] 在获得ROI（操作410）中，可以获得包括多个心肌工作时段的间隔作为ROI，并且每个心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

[0098] 例如，当获得多个心肌工作时段作为ROI时，可以对于每个心肌工作时段获得标记点。在这种情况下，可以通过使用标记点对于每个心肌工作时段计算每个MPI，并且可以获得多个心肌工作时段的MPI的平均值作为最终的MPI。

[0099] 此外，在获得ROI（操作410）中，可以采样包括心脏频谱图像600的输入信号的一个周期和心脏频谱图像600的输出信号的一个周期的一个心肌工作时段，例如，心肌工作时段620，并且可以获得采样的心肌工作时段作为ROI。在这种情况下，可以通过使用从一个心肌工作时段获得的标记点最终获得MPI。

[0100] 此外，在获得ROI（操作410）中，可以基于输入信号的最大信号电平和输出信号的最大信号电平获得ROI。详细地，从相应于输入信号的最大电平的点到相应于输入信号的下一最大信号电平的点的间隔可以被确定为一个心肌工作时段，并且可以获得心肌工作时段作为ROI。此外，从相应于输出信号的最大电平的点到相应于输出信号的下一最大信号电平的点的间隔可以被确定为一个心肌工作时段，并且可以获得心肌工作时段作为ROI。

[0101] 获得ROI（操作410）还可以包括提供用户界面屏幕，用于设置是自动地还是人工地设置ROI。因此，用户可以确定是自动地还是人工地设置ROI，并且可以根据用户的决定执行自动设置或人工设置。当通过用户界面屏幕请求人工设置时，如参考图6描述的，可以选择心脏频谱图像的预定周期或相应于预定周期的预定点，并且可以获得预定周期作为ROI。当通过用户界面屏幕请求自动设置时，可以获得包括至少一个心肌工作时段的间隔作为ROI，所述至少一个心肌工作时段包括心脏频谱图像的输入信号的一个周期和相应于输入信号的一个周期的输出信号的一个周期。

[0102] 图像处理方法400还可以包括从心脏频谱图像获得多个特征值（操作415）。详细地，可以获得相应于输入信号的峰值和相应于输出信号的峰值的至少一个作为特征值。下面参照图7A到图7D详细描述获得特征值的操作。

[0103] 图7A到图7D是用于解释用于获得特征值的心脏频谱图像的转换信号的图。

[0104] 图7A示出通过将包括在心脏频谱图像中的输入信号和输出信号二值化（binarizing），并累积每个周期的二值化的输入信号和输出信号而获得的二值化的累积信号。图7B示出通过消去心脏频谱图像的输入信号和输出信号中的噪声，然后累积每个周期的消去噪声的输入信号和输出信号而获得的形态学信号。图7C示出通过累积心脏频谱图像的输入信号和输出信号的梯度值而获得的灰色信号。

[0105] 图7D示出通过将包括在心脏频谱图像中的输入信号和输出信号转换到频域而获得的信号。详细地，图7D中示出的信号可以是通过转换心脏频谱图像而获得信号，通过使用仅留下心脏频谱图像中的高频分量的转换或通过使用仅滤波心脏频谱图像中的高频分量的转换来转换所述心脏频谱图像。

[0106] 即，在图7D中示出通过对包括在心脏频谱图像中的输入信号和输出信号进行拉普拉斯（Laplace）变换获得的信号。拉普拉斯变换是将函数分解成其矩（moments）的积分变换，矩是一组点的形状的数量度量。

[0107] 通过累积包括在心脏频谱图像中的输入信号和输出信号而获得的累积信号可以用来获得特征值。详细地，图7A、7B和7C中示出的信号可以用来获得特征值。

[0108] 例如，可以累积心脏频谱图像的输入信号和输出信号，并且可以获得在ROI中累积的输入信号（例如，701）的峰值和ROI中累积的输出信号（例如，703）的峰值中的至少一个作为特征值。因此，特征值可以是输入信号或输出信号的峰值。例如，在图7A中，可以获得相应于累积的输入信号的峰值711和峰值712的心脏频谱图像中的时间点或点作为特征值。此外，可以获得相应于累积的输出信号的峰值715和峰值717的心脏频谱图像中的时间点或点作为特征值。

[0109] 通过将包括在心脏频谱图像中的输入信号和输出信号的域转换到频域而获得的信号，或通过对包括在心脏频谱图像中的输入信号和输出信号进行高频滤波获得的信号，可以用来获得特征值。详细地，在图7D中示出的信号可以用来获得特征值。

[0110] 即，在操作415中，心脏频谱图像可以被高频滤波，并且可以获得滤波后的心脏频谱图像的信号峰值作为特征值。例如，在图7D中，可以获得相应于累积的输入信号的峰值731和峰值732的心脏频谱图像中的时间点或点作为特征值。此外，可以获得相应于累积的输出信号的峰值733和峰值734的心脏频谱图像中的时间点或点作为特征值。可以在相同时间点或点分别地获得峰值731和峰值732作为峰值711和峰值712，并且可以在相同时间点或点分别地获得峰值733和峰值734作为峰值715和峰值717。

[0111] 在图像处理方法400中，获得标记点区域（操作420）可以包括检测近似（approximate）标记点区域（操作425）并且在近似标记点区域中获得详细的标记点区域（操作427）。

[0112] 例如，如上参照图2所述的，为了获得测量MPI所需的AV的关闭结束时间点t1、MV的打开开始时间点t2、MV的关闭结束时间点t3、以及AV的打开开始时间点t4作为标记点，需要在一个心肌工作时段中获得四个标记点区域。例如，标记点可以是AV的关闭结束时间点t1、MV的打开开始时间点t2、MV的关闭结束时间点t3、以及AV的打开开始时间点t4的指示符。

[0113] 为了方便起见，作为下面参照图8A到图8C的示例，描述在一个心肌工作时段中获得四个标记点区域和对于每个标记点区域获得标记点的情况。

[0114] 图8A到图8C是用于解释图4的操作425的图。图8A示出在相应于图7A中的心脏频谱图像的输入信号的信号中检测到的峰值，例如，二值化的输入信号的累积信号701。图8B是示出心脏频谱波图像的图。图8C示出在相应于图7A中的心脏频谱图像的输出信号的信号中检测到的峰值，例如，二值化的输出信号的累积信号703。

[0115] 参照图8B，包括区域810和区域820的预定区域可以被设置为ROI。

[0116] 参照图8A到图8C，在图7A到图7D中已经检测到分别地与相应于输入信号的峰值711的点、相应于输出信号的峰值733的点、以及相应于输入信号的峰值712的点相对应的峰值点t81、峰值点t82和峰值点t84。下面，为了说明的方便起见，峰值点t81、峰值点t82和峰值点t84分别地被称为第一峰值点、第二峰值点和第三峰值点。

[0117] 在操作425中，可以通过使用在操作415中获得的特征值的峰值来获得近似标记点区域。详细地，可以获得从相应于输入信号的第一峰值点t81到邻近于第一峰值点t81并相应于输出信号的第二峰值点t82的信号间隔作为第一标记点和第二标记点存在于其中的第一标记点区域和第二标记点区域810。

[0118] 此外，可以获得从第二峰值点t82到邻近于第二峰值点t82、并相应于输入信号的第三峰值点t84的信号间隔作为第三标记点和第四标记点存在于其中的第三标记点区域和第四标记点区域820。

[0119] 在操作425中获得近似标记点区域810和近似标记点区域820之后，可以对于在操作425中获得的标记点区域810和标记点区域820中的每一个获得详细标记点区域（操作427）。

[0120] 图9A到图9D是用于解释图4的操作427的图。

[0121] 图9A相应于图8B并示出近似标记点区域910和近似标记点区域920。近似标记点区域910和近似标记点区域920分别地相应于图8B中示出的近似标记点区域810和近似标记点区域820。

[0122] 图9B是示出参照图7A、7B和7C描述的累积信号的归一化的求和信号930的图。图9C是示出详细的标记点区域的图。图9D是示出通过在心脏频谱图像上覆盖详细的标记点区域显示的图像的图。

[0123] 参照图9A到图9C，可以基于在归一化求和信号930中检测到的上峰值931和上峰值932、以及下峰值933和下峰值934来定义详细的标记点区域。详细地，基于每个峰值所位于的点t91、t92、t93、t94和t95，第一标记点区域910可以划分成第一标记点区域950和第二标记点区域960，并且第二标记点区域920可以划分成第三标记点区域970和第四标记点区域980。

[0124] 即，基于归一化的求和信号930的下峰值933所位于的点t92，第一标记点区域910可以被划分成第一标记点区域950和第二标记点区域960。从而，可以获得第一标记点区域950和第二标记点区域960，并且可以在第一标记点区域950和第二标记点区域960中分别地检测第一标记点和第二标记点。

[0125] 此外，基于归一化的求和信号930的下峰值934所位于的点t94，第二标记点区域920被划分成第三标记点区域970和第四标记点区域980。从而，可以获得第三标记点区域
970和第四标记点区域980，并且可以在第三标记点区域970和第四标记点区域980中分别地检测第三标记点和第四标记点。

[0126] 参照图9D，可以向用户显示通过在心脏频谱图像上覆盖获得的第一标记点区域950、第二标记点区域960、第三标记点区域970和第四标记点区域980获得的图像。ROI990可以额外显示在显示图像上。

[0127] 接下来，对于在操作420中获得中的每一个标记点区域获得每个标记点（操作430）。

[0128] 详细地，在操作430中，可以基于输入信号和输出信号的咔嗒信号、输入信号和输出信号的梯度值、以及输入信号和输出信号的信号强度中的至少一个对于每个标记点区域获得每个标记点。

[0129] 图10A到图10D是用于解释图4的操作430的图。

[0130] 图10A是示出包括在操作427中获得的第一标记点区域1001、第二标记点区域1002、第三标记点区域1003和第四标记点区域1004的心脏频谱图像的图。图10B是示出存在于图像频谱信号中的咔嗒信号的图。图10C是示出通过使用输入信号和输出信号的咔嗒信号和梯度值而检测到的标记点的图。图10D是示出心脏频谱图像的归一化的累积信号的图。

[0131] 再次参考图2，在心脏频谱图像中，当MV或AV打开或关闭时可以生成咔嗒信号。例如，当MV关闭时可以生成咔嗒信号231，并且当AV打开时可以生成咔嗒信号232。此外，当AV关闭时可以生成咔嗒信号233，并且当MV打开时可以生成咔嗒信号234。

[0132] 因此，可以检测在第一标记点区域1001、第二标记点区域1002、第三标记点区域1003和第四标记点区域1004的每一个中检测到的咔嗒信号上的点作为标记点。

[0133] 详细地，可以在咔嗒信号1011的检测点处获得第一标记点1031，咔嗒信号1011在第一标记点区域1001中检测到。可以在咔嗒信号1013的检测点处获得第三标记点1033，咔嗒信号1013在第三标记点区域1003中检测到。

[0134] 此外，在示出图10D中示出的心脏频谱图像的输入信号和输出信号的归一化的累积信号的图形中，可以检测具有最大梯度值的点1021和点1023，并且可以在检测的点1021和检测的点1023处获得标记点。详细地，可以在存在于第二标记点区域1002中的最大梯度点1021中获得第二标记点1032。可以在位于第四标记点区域1004中的最大梯度点1023处获得第四标记点1034。

[0135] 在图像处理方法400中，可以通过使用在操作430中获得的标记点的点来计算MPI。

[0136] 图像处理方法400还可以包括在操作430之后在心脏频谱图像上覆盖并显示（未示出）所获得的标记点。

[0137] 图11是示出在例如计算机显示器上向用户显示的心脏频谱图像的图。

[0138] 参照图11，可以在心脏频谱图像中指示在操作430中获得的第一标记点1110、第二标记点1120、第三标记点1130和第四标记点1140，然后可以向用户显示心脏频谱图像。

[0139] 图12是根据示范性实施例的图像处理装置1200的框图。图12中示出的图像处理装置1200的操作部分地与根据示范性实施例参考图1到图11描述的图像处理方法300或图像处理方法400的操作相同。因此，不重复与图1到图11的描述重复的描述。

[0140] 参照图12，图像处理装置1200包括区域获取器1230和标记点获取器1250。下面，参照图像处理方法300描述图像处理装置1200的详细操作。

[0141] 区域获取器1230基于心脏频谱图像的输入信号和输出信号的信号电平获得用于测量MPI的ROI，并且从ROI获得多个标记点区域。用于测量MPI的至少一个标记点位于基于输入信号和输出信号的特征值获得的多个标记点区域的每一个中。即，区域获取器1230执行图像处理方法300的操作310和操作320。

[0142] 标记点获取器1250对于获得的多个标记点区域中的每一个获得至少一个标记点。即，标记点获取器1250执行图像处理方法300的操作330。

[0143] 图13是根据另一示范性实施例的图像处理装置1300的框图。

[0144] 图像处理装置1300的区域获取器1330和标记点获取器1350分别地相应于参考图12描述的区域获取器1230和标记点获取器1250。因此，不重复与图12的描述重复的描述。图13中示出的图像处理装置1300的操作部分地与参考图1到图11描述的图像处理方法300或图像处理方法400的操作相同。因此，不重复与图1到图11的描述重复的描述。

[0145] 参照图13，图像处理装置1300可以外部地连接到超声图像采集装置1305。超声图像采集装置1305通过向人体的预定部分施加超声信号来生成超声图像。例如，超声图像采集装置可以是可以创建超声图像的任何超声机器或设备。

[0146] 与图像处理装置1200相比，图像处理装置1300还可以包括图像获取器1310、输入器/输出器1370、以及ROI获取器1390中的至少一个。

[0147] 图像获取器1310获得心脏超声图像。详细地，图像获取器1310可以获得通过使用超声多普勒信号采集的心脏超声图像。此外，可以通过在心脏超声图像上执行裁剪、移位和降噪中的至少一个，获得处理后的心脏频谱图像。图像获取器1310可以包括接收器1311和预处理器1313。

[0148] 接收器1311接收通过超声图像采集装置1305采集的心脏超声图像。接收器1311可以执行图像处理方法400的操作401。

[0149] 预处理器1313通过在从接收器1311发送的心脏超声图像上执行图像处理获得图像处理后的心脏超声图像。即，预处理器1313可以执行图像处理方法400的操作405。

[0150] ROI获取器1390获得用于测量MPI的ROI。ROI获取器1390可以获得包括心脏频谱图像中的至少一个心肌工作时段的ROI。详细地，ROI获取器1390可以执行图像处理方法400的操作410。

[0151] 区域获取器1330可以包括特征值提取器1331和标记点区域获取器1333。

[0152] 特征值提取器1331获得相应于输入信号的峰值和相应于输出信号的峰值中的至少一个作为特征值。详细地，特征值提取器1331可以执行图像处理方法400的操作415。

[0153] 标记点区域获取器1333基于通过特征值提取器1331获得的特征值来获得多个标记点区域。详细地，标记点区域获取器1333可以执行图像处理方法400的操作420。

[0154] 标记点获取器1350获得对于获得的多个标记点区域中的每一个的标记点。详细地，标记点获取器1350可以执行图像处理方法400的操作430。

[0155] 输入器/输出器1370显示心脏频谱图像或从用户接收预定命令或请求。输入器/输出器1370还可以包括用户接口1371。输入器/输出器1370可以显示在其上指示标记点的标记点区域和/或心脏频谱图像。

[0156] 用户接口1371用作用户界面。可以通过用户接口1371选择心脏频谱图像的预定点。

[0157] 例如，当通过用户接口1371选择心脏频谱图像的预定点时，可以获得相应于预定点的心脏频谱图像的至少一个心肌工作时段作为ROI。

[0158] 通过使用根据上述示范性实施例之一的图像处理方法和图像处理装置，可以自动地测量MPI。详细地，可以从有限的标记点区域精确地获得标记点。此外，可以降低当人工地测量MPI时发生的、由于执业医师的技术引起的误差率，从而，可以增加获得标记点和MPI的精确度。

[0159] 根据上述示范性实施例之一的图像处理方法可以具体体现为在非瞬时计算机可读记录介质上的计算机可读代码或程序。非瞬时计算机可读记录介质是可以存储此后可以被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。非瞬时计算机可读记录介质的例子包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘，闪速存储器和光数据存储设备等等。非瞬时计算机可读记录介质也可以分布在网络耦合的计算机系统上，从而以分布式存储和执行计算机可读代码。

[0160] 尽管已经具体示出和描述了示范性实施例，但是本领域普通技术人员应当理解，可以对本公开做出形式和细节上的各种修改而不脱离由以下权利要求书所定义的公开的精神和范围。