超声设备的自动校准方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗超声诊断技术领域，尤其涉及一种用于超声设备的自动校准方法。
【背景技术】
[0002]超声成像因为其无创性、实时性、操作方便、价格便宜等诸多优势，使其成为临床上应用最为广泛的诊断工具之一。超声多普勒血流成像是超声成像中的一种重要成像模式，在临床上的应用极其普遍。
[0003]在多普勒血流成像过程中，由于人体的各种组织的血管内血流速度各不相同，所以需要针对不同的扫查部位调节各种扫查参数，以达到最佳的成像目的，相应的，需要扫查医生具有丰富的操作经验，每次切换扫查时，均需要人工介入，花费一定的时间调整各种扫查参数;所述扫查参数包括:脉冲重复频率，以PRF表示;增益，以Gain表示;取样包次数，壁滤波水平，以Wal 1 fiIter表示;还有其他扫查参数，不再一一列举。
[0004]如图1所示，一般的超声成像流程为:组织和血流的背向散射信号由换能器接收转变为电模拟信号，通过接收放大，再由A/D数模转换模块转换为数字信号；各个不同基元的数字信号经过波束合成模块，合成为射频RF数字回波信号。射频信号经过正交解调后，将正交解调结果I/Q信号送入相应的处理模块。
[0005]对于超声多普勒彩色成像系统，根据其实现的方法不同，又可简单分为窄带彩色血流成像系统和宽带彩色血流成像系统。当前商业彩色血流成像仪所广泛采用的是窄带成像系统。结合图2所示，窄带彩色血流成像系统中，对各次(取样包次数为8?64次)脉冲RF回波信号进行正交解调，通过壁滤波器滤除静止或缓慢运动组织产生的杂波信号，就得到了血流多普勒信号，再利用相域自相关算法估计出平均流速、功率和方差，最后将上述信息进行汇总，再经过数字扫描变换器，就得到了二维平面的血流信息分布图。自相关流速估计算法在信噪比较低的情况下仍能取得比较理想的效果，而且计算量小、便于实现，采用该算法的窄带系统也是彩色血流成像仪中相对比较成熟的系统。然而，自相关算法是一种基于相位变化的估计方法，而观察相位变化的采样间隔为两次扫查线之间的时间间隔，两次扫查之间的采样率为脉冲重复频率PRF，根据采样定理，当相位变化即流速超过PRF的1/2(Nyquist频率)时，必然会发生混叠，导致估计错误。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种超声设备的自动校准方法及系统。
[0007]为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式的超声设备的自动校准方法，所述方法包括以下步骤:
S1、配置取样包次数为最大值；
同时，将当前扫查位置的扫查线依次表示为Slnl，Sln2，‘"SlnN，N = PacketMax，所述PacketMax为取样包次数的最大值； 52、根据时域互相关算法，分别获取当前扫查位置下、每条扫查线上、并分别处于不同扫查深度下的各个扫查点的速度值；
分别将当前扫查位置的每个扫查深度下的全部速度值合并为独立的速度序列；
53、获取每个速度序列对应的能量值序列；
54、根据所述速度序列及其对应的能量值序列，获取每一个扫查深度对应的区域属性，所述区域属性包括:噪声区、待增强速度区、有效速度区；
55、根据当前扫查深度对应的区域属性以及所述速度序列调整超声设备的扫查参数，所述超声设备的扫查参数为:脉冲重复频率、采样包的次数、以及增益。
[0008]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤S2具体包括:
根据当前位置的最大扫查深度，以及超声设备的脉冲重复频率配置相邻两条扫查线的相对搜索范围A D;
按序获取每条扫查线在不同深度下的m个扫查点；
在所述相对搜索范围A D内，根据当前扫查线的当前采样深度，并以相同间隔距离，依次在与当前扫查线相邻的下一条扫查线上获取W组采样点，每组采样点的总数量均为m;
将当前扫查线上同一深度下的m个采样点分别与其相邻的下一条扫查线上的W组采样点做互相关计算，并分别获取W个互相关值；
获取W个互相关值中的最大互相关值，并获取当前扫查线的当前深度下，其相邻扫查线上与其具有最大互相关值的中心扫查点坐标；
根据所述中心扫查点的坐标、当前扫查线的最大扫查深度、超声的传播速度、超声设备的采样频率、超声设备的最大探测速度、当前扫查线对应的脉冲重复频率，分别获取当前扫查位置下、每条扫查线上、并分别处于不同扫查深度下的各个扫查点的速度值；
分别将当前扫查位置的每个扫查深度下的全部速度值合并为独立的速度序列。
[0009]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤S4具体包括:
配置速度均方差阈值、平均速度阈值、能量阈值和组织能量阈值；
分别根据各个所述速度序列获取其对应的速度均方差和平均速度；
分别根据各个所述能量值序列获取其对应的平均能量值；
根据各个所述速度序列对应的速度均方差、平均速度、平均能量值以及速度均方差阈值、平均速度阈值、能量阈值和组织能量阈值的大小确定当前扫查位置下的每一个扫查深度对应的区域属性。
[0010]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤S5中“根据当前扫查深度对应的区域属性以及所述速度序列调整超声设备的增益”具体包括:
查询所述噪声区的每个速度序列对应的平均能量值，获取其中的最大平均能量值，以及获取所述待增强速度区中的最小平均能量值；
根据每一个扫查深度对应的区域属性、所述最大平均能量值、所述最小平均能量值，以及能量阈值调整超声设备的增益。
[0011]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤S5中“根据当前扫查深度对应的区域属性以及所述速度序列调整超声设备的脉冲重复频率”具体包括:
查询所述有效速度区的每个速度序列对应的平均速度；
对所述有效速度区的各个所述平均速度做中值滤波或者平均滤波处理，并搜索具有最大值的平均速度；
根据所述有效速度区中具有最大值的平均速度、超声设备的发生频率、超声的传播速度调整超声设备的脉冲重复频率。
[0012]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤S5中“根据当前扫查深度对应的区域属性以及所述速度序列调整超声设备的采样包次数”具体包括:
查询所述有效速度区的每个所述速度序列对应的各个速度值；
获取其中的最大速度值和最小速度值，并分别记录其分属的扫查线位置；
根据获取的扫查线位置调整超声设备的采样包次数。
[0013]为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式的超声设备的自动校准系统，所述系统包括:
配置模块，用于配置取样包次数为最大值；
同时，将当前扫查位置的扫查线依次表示为Slnl，Sln2，‘"SlnN，N = PacketMax，所述PacketMax为取样包次数的最大值；
数据获取模块，根据时域互相关算法，分别获取当前扫查位置下、每条扫查线上、并分别处于不同扫查深度下的各个扫查点的速度值；
分别将当前扫查位置的每个扫查深度下的全部速度值合并为独立的速度序列；
并获取每个速度序列对应的能量值序列；
数据处理模块，用于根据所述速度序列及其对应的能量值序列，获取每一个扫查深度对应的区域属性，所述区域属性包括:噪声区、待增强速度区、有效速度区；
根据当前扫查深度对应的区域属性以及所述速度序列调整超声设备的扫查参数，所述超声设备的扫查参数为:脉冲重复频率、采样包的次数、以及增益。
[0014]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述数据获取模块具体用于:
根据当前位置的最大扫查深度，以及超声设备的脉冲重复频率配置相邻两条扫查线的相对搜索范围A D;
按序获取每条扫查线在不同深度下的m个扫查点；
在所述相对搜索范围A D内，根据当前扫查线的当前采样深度，并以相同间隔距离，依次在与当前扫查线相邻的下一条扫查线上获取W组采样点，每组采样点的总数量均为m;
将当前扫查线上同一深度下的m个采样点分别与其相邻的下一条扫查线上的W组采样点做互相关计算，并分别获取W个互相关值；
获取W个互相关值中的最大互相关值，并获取当前扫查线的当前深度下，其相邻扫查线上与其具有最大互相关值的中心扫查点坐标；
根据所述中心扫查点的坐标、当前扫查线的最大扫查深度、超声的传播速度、超声设备的采样频率、超声设备的最大探测速度、当前扫查线对应的脉冲重复频率，分别获取当前扫查位置下、每条扫查线上、并分别处于不同扫查深度下的各个扫查点的速度值；
分别将当前扫查位置的每个扫查深度下的全部速度值合并为独立的速度序列。
[0015]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述数据处理模块具体用于:
“根据当前扫查深度对应的区域属性以及所述速度序列调整超声设备的增益”具体包括:
配置速度均方差阈值、平均速度阈值、能量阈值和组织能量阈值； 分别根据各个所述速度序列获取其对应的速度均方差和平均速度；
分别根据各个所述能量值序列获取其对应的平均能量值；
根据各个所述速度序列对应的速度均方差、平均速度、平均能量值以及速度均方差阈值、平均速度阈值、能量阈值和组织能量阈值的大小确定每个扫查位置下的每一个扫查深度对应的区域属性。
[0016]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述数据处理模块具体用于:
查询所述噪声区的每个速度序列对应的平均能量值，获取其中的最大平均能量值，以及获取所述待增强速度区中的最小平均能量值；
根据每一个扫查深度对应的区域属性、所述最大平均能量值、所述最小平均能量值，以及能量阈值调整超声设备的增益。
[0017]作为本发明一实施方式的进一步改进，所述数据处理模块具体用于: