专利名称：B超成像方法
技术领域：
本发明涉及一种B超成像方法。
技术背景B超成像的基本原理是向人体发射一组超声波，按一定的方向 进行扫描，根据监测其回声的延迟时间，强弱就可以判断脏器的距离及性质。经过电子电路和计算机的处理，形成了我们今天的B超图 像。B超的关键部件就是我们所说的超声探头(probe),其内部有一 组超声换能器,是由一组具有压电效应的特殊晶体制成。这种压电晶 体具有特殊的性质，就是在晶体特定方向上加上电压，晶体会发生形 变，反过来当晶体发生形变时,对应方向上就会产生电压,实现了电信 号与超声波的转换。下面是一个B超的一般原理图 一般的B超工作过程为当探头 获得激励脉冲后发射超声波(同时探头受聚焦延迟电路控制，实现声 波的声学聚焦)，然后经过一段时间延迟后再由探头接受反射回的回 声信号，探头接收回来的回声信号经过滤波，对数放大等信号处理。然 后由DSC电路进行数字变换形成数字信号,在CPU控制下进一步进行 图像处理，再同图表形成电路和测量电路一起合成视频信号送给显示 器形成我们所熟悉的B超图像，也称二维黑白超声图像。但是，传统模拟B超成像采用数控延迟对发射进行波束形成，在 接收聚焦上采用延迟线进行多段聚焦。由于每次发射波束只能对一点
进行聚焦，离聚焦点远的地方就模糊，所以一般都要发射2 4次再 合成，以保证图像远近都较为清晰。这种做法图像每秒桢数少，且只 能在少数几点保证聚焦。在接收方面，由于采用延迟线，也只能保证 在几点聚焦。全数字B超原理发射同模拟B超一样，使用传统模式，只能保证 2 4点聚焦。接收采用FPGA进行逐点聚焦.与模拟B超相比， 在同等条件下，这种方式大为提高了图像质量。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种B超成像方法，该方法每 次只发射1 3个阵元，在发射时不用聚焦，而在接收时同时进行发 射与接收双向逐点聚焦，这种方式在全数字基础上大大提高了图像质本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是B超成像方法， 该方法在检测时控制打开超声探头上的1 3个探头阵元并发射超 声波，在发射时不聚焦，在接收时同时进行发射与接收双向逐点聚焦。由于现有的B超成像方法都是发射2 4次超声波，再对每次发 射的每段超声波进行聚焦合成。以发生4次为例，因为4次不是同时 发射的，因此在聚焦合成时，如果每次对四段分别进行聚焦合成，相 对于本发明的B超成像方法的同时发射和在发射后同时对发射及接 收双向逐点聚焦，在同等情况下，同等条件下，本发明方法的图像成 像比全数字四段聚焦的速度快四倍。如果每次对两段分别进行聚焦合 成，则本发明方法的图像成像比全数字两段聚焦的速度快两倍。
所述探头为通用探头；阵元是指探头上被分割成的材料块，阵元 结构可为凸头、线阵或腔体结构。阵元数是指探头上被分割成的材料 块，可为一维80， 96, 128， 192，等，其形式可为凸头， 线阵，和腔体等。所述B超成像方法在检测时控制打开2 3个探头阵元并发射超 声波，各探头阵元之间发射超声波没有延时。在对发射和接收的超声波同时进行逐点聚焦按下述步骤进行a、 每次发射形成不同频率上的N条扫描线，N=l l 2 8,其中， Y(f):F(X(t)，f)， t:l 8192; f:1.5M 8M; b、在合成每条扫描线上 的每一个采样点时，对每路信号，对应于不同频率，计算发射接收双 向延时；c、延时=(发射源到点的距离X频率系数+点到接收源的 距离)/超声波的速度；d、延迟点数二延时X采样频率；e、对产生 每条扫描线，按下述公式进行合成相加；Z(t,k) = sum(Y(t,f)，f)， t=l 8192， k=l 128， f=l. 5M 8M。在进行合成相加后，还包括坐标转换，坐标转换采用弧线滤波插 值法，在F PGA上挂配一个6 4 B I T宽的S D RAM实现任意区 间无级放大，及电影回放，锁存功能，其中，a、每个SDRAM的 位置存放一条线的1 8点，共6 4 B I T ; b、计算需要做坐标转 换的区间在S DRAM内存储地址；地址二tXcos(k), t=l 8192， k= 1 128; c、每次读出地址对应的8条线的8个点；d、采用S I NC函数做弧线滤波插值。综上，本发明的有益效果是本发明的B超成像方法每次只发射1 3个阵元，在发射时不用聚焦，而在接收时同时进行发射与接收 双向逐点聚焦，这种方式在全数字基础上大大提高了图像质量，并且 在同等情况下，图像成像比全数字四段聚焦的速度快四倍。
图1是本发明方法的原理框图。
具体实施方式
如图l所示，图中探头为一般市场上通用超声探头，阵元数是指 探头上被分割成的材料块，可为一维8 0 ， 9 6， 128， 1 9 2等， 其形式可为凸头、线阵或腔体；发射控制产生控制脉冲驱动超声探头， 每次打开1 3个探头阵元，如果是2或3个探头阵元被打开，这2 或3个阵元之间没有延时；聚焦合成对发射和接收同时进行逐点聚 焦，采用时域和频域延迟叠加，就是在合成扫描线上的每一个采样点 时，对每路信号进行双向延时，再加在一起；坐标转换采用弧线滤波 插值法，只需一个6 4BIT宽的SDRAM，就能实现任意区间无 级放大，及电影回放，锁存功能；系统控制提供控制信号给各个功能 块；显示为一般市场上通用显示设备。本发明的B超成像方法在检测时发射控制产生控制脉冲驱动探 头，每次打开1 3个探头阵元，如果是2或3个探头阵元被打开， 这2或3个阵元之间没有延时，该方法在发射时不聚焦，在接收时同 时进行发射与接收双向逐点聚焦，采用时域和频域延迟叠加，就是在 合成扫描线上的每一个采样点时，对每路信号进行双向延时，再加在 一起，在对发射和接收的超声波同时进行逐点聚焦按下述步骤进行
a、每次发射形成不同频率上的N条扫描线，N= 1 1 2 8 ，其中， Y(f):F(X(t)，f)， t=l 8192; f=1.5M 8M; b、在合成每条扫描线上 的每一个采样点时，对每路信号，对应于不同频率，计算发射接收双 向延时；c、延时=(发射源到点的距离X频率系数+点到接收源的 距离)/超声波的速度；d、延迟点数二延时X采样频率；e、对产生 每条扫描线，按下述公式进行合成相加；Z(t，k) = sum(Y(t,f)，f)， t=l 8192， k=l 128, f=1.5M 8M。在进行合成相加后，还包括坐标转换,坐标转换采用弧线滤波插 值法，在FPGA上挂配一个6 4B I T宽的SDRAM实现任意区 间无级放大，及电影回放，锁存功能，其中，a、每个SDRAM的 位置存放一条线的1 8点，共64BIT; b、计算需要做坐标转 换的区间在S DRAM内存储地址；地址-tXcos(k)， t=l 8192， k= 1 128; c、每次读出地址对应的8条线的8个点；d、采用S I NC函数做弧线滤波插值。坐标转换后再经过一系列信号处理，然后由DSC电路进行数字变 换形成数字信号,在CPU控制下进一步进行图像处理,再同图表形成 电路和测量电路一起合成视频信号送给显示器形成我们所熟悉的B 超图像。
权利要求
1、B超成像方法，其特征在于，所述B超成像方法在检测时控制打开超声探头上的1～3个探头阵元并发射超声波，在发射时不聚焦，在接收时同时进行发射与接收双向逐点聚焦。
2、 根据权利要求1所述的B超成像方法，其特征在于，所述探 头为通用探头；阵元是指探头上被分割成的材料块，阵元结构可为凸 头、线阵或腔体结构。
3、 根据权利要求2所述的B超成像方法，其特征在于，所述B 超成像方法在检测时控制打开2 3个探头阵元并发射超声波，各探 头阵元之间发射超声波没有延时。
4、 根据权利要求1至3任意一项所述的B超成像方法，其特征 在于，在对发射和接收的超声波同时进行逐点聚焦按下述步骤进行a、 每次发射形成不同频率上的N条扫描线，N = 1 1 2 8 ， 其中，Y(f):F(X(t),f)， t=l 8192; f=1.5M 8M;b、 在合成每条扫描线上的每一个采样点时，对每路信号，对应 于不同频率，计算发射接收双向延时；c、 延时=(发射源到点的距离X频率系数+点到接收源的距离)/超声波的速度；d、 延迟点数-延时X采样频率；e、 对产生每条扫描线，按下述公式进行合成相加；Z(t，k) = sum(Y(t，f)，f)， t=l 8192， k=l 128, f=l. 5M 8M。 5、根据权利要求4所述的B超成像方法，其特征在于，在进 行合成相加后，还包括坐标转换，坐标转换采用弧线滤波插值法， 在F PGA上挂配一个6 4 B I T宽的S D RAM实现任意区间无级放大，及电影回放，锁存功能，其中，a、 每个SDRAM的位置存放一条线的1 8点，共6 4BI 了；b、 计算需要做坐标转换的区间在S DRAM内存储地址； 地址-tXcos(k), t=l 8192， k= 1 128;c、 每次读出地址对应的8条线的8个点；d、 采用S I NC函数做弧线滤波插值。
全文摘要
本发明涉及一种B超成像方法。该方法在检测时控制打开超声探头上的1～3个探头阵元并发射超声波，在发射时不聚焦，在接收时同时进行发射与接收双向逐点聚焦。本发明的B超成像方法每次只发射1～3个阵元，在发射时不用聚焦，而在接收时同时进行发射与接收双向逐点聚焦，这种方式在全数字基础上大大提高了图像质量，并且在同等情况下，图像成像比全数字四段聚焦的速度快四倍。
文档编号A61B8/14GK101156788SQ200710050498
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者睦 田 申请人:成都西云科技有限公司