Gpu移动超声仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种GPU移动超声仪。
【背景技术】
[0002]B型超声波诊断仪(以下简称B超)一般采用脉冲回波原理实现，仪器所提取的信息产生于人体组织界面的反射和散射后的信号的强弱。仪器中发出的脉冲电信号，通过探头换能器晶体的振动，转变为超声波进入人体组织内，人体组织对其产生反射，反射回来的超声为回声。发射一次脉冲，形成一条扫查波束，然后接收相应的回声，形成一条扫描线，并且根据回声强弱，用明暗不同的光点依次显示在影屏上，如此往复，得到人体的断面超声图像，称为声像图(sonogram或eehogram)。而再对DSC处理、图像处理及声束线处理大多数B超均采用专用硬件电路实现，这样导致B超仪的成本很高，普及起来相当困难。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种GPU移动超声仪，基于CPU+GPU硬件架构，解决目前B超仪成本很高，体积大，移动不便、普及困难的问题。
[0004]本实用新型解决现有技术冋题所米用的技术方案是:设计和制造一种GPU移动超声仪，包括图像采集装置和图像处理装置；所述图像采集装置和图像处理装置通过串口连接；所述图像处理装置内设主控芯片单元CPU和图形处理芯片单元GPU，所述主控芯片单元CPU和图形处理芯片单元GPU通过电路连接；所述图像采集装置连接所述图像处理装置；所述图像处理装置内设显示屏；所述图像采集装置包括换能器、发射接收复用电路、发射电路、接收电路、发射接收开关以及控制电路；所述探头和所述高压复用开关连接；所述高压复用开关和所述发射接收开关连接；所述发射电路分别和所述高压复用开关和所述发射接收开关连接；所述发射接收开关和所述接收电路连接；所述接收电路和发射电路分别和所述控制电路连接。
[0005]作为本实用新型的进一步改进:所述图像处理装置还包括动态孔径全数字聚焦模块。
[0006]作为本实用新型的进一步改进:所述接口为USB接口或PCIE接口。
[0007]作为本实用新型的进一步改进:所述图像处理装置为具有CPU和GPU结构的通用PC机和智能微型计算机。
[0008]作为本实用新型的进一步改进:所述图像处理装置为具有CPU和GPU结构的数据处理装置。
[0009]本实用新型的有益效果是:通过采用传感器技术、计算机图像处理技术，该系统实现了高品质的图像，也节约了设备的成本；体积小、功耗小移动方便，同时也能将其普及到农村医院和社区医院，解决农村和广大城镇居民看病难、看病贵的问题。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型GPU移动超声仪连接示意框图。
[0011]图2是本实用新型高压多路复用开关与探头的框架图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0013]—种GPU移动超声仪，包括图像采集装置和图像处理装置；所述图像采集装置和图像处理装置通过串口连接；所述图像处理装置内设主控芯片单元CPU和图形处理芯片单元GPU，所述主控芯片单元CPU和图形处理芯片单元GPU通过电路连接；所述图像采集装置连接所述图像处理装置；所述图像处理装置内设显示屏；所述图像采集装置包括换能器、高压复用开关、发射电路、接收电路、发射接收开关以及编程模块；所述探头和所述高压复用开关连接；所述高压复用开关和所述发射接收开关连接；所述发射电路分别和所述高压复用开关和所述发射接收开关连接；所述发射接收开关和所述接收电路连接；所述接收电路和发射电路分别和所述编程模块连接。
[0014]所述图像处理装置还包括动态孔径全数字聚焦模块，一实施例中全数字聚焦模块为波束合成技术生成的。
[0015]所述接口为USB接口或PCIE接口。
[0016]所述图像处理装置为具有CPU和GPU结构的通用数据存储设备，如具有CPU和GPU结构的通用PC机，平板电脑、智能手机等具有CPU和GPU的微型计算机。
[0017]所述图像处理装置为具有CPU和GPU结构的数据处理装置
[0018]在一实施例中，如图1，一种GPU移动超声仪，包括图像采集装置和图像处理装置；所述图像采集装置和图像处理装置通过串行总线连接；所述图像处理装置包括声束线处理模块、用于数字扫描转换的DSC模块以及图像处理模块；所述图像处理装置内设有CPU和GHJ架构；所述图像采集装置将采集的图像信息输出到所述图像处理装置的显示装置中。采用CPU+GPU硬件架构，可以通过软件方式实现声束线处理模块、DSC模块以及图像处理模块，不但极大地简化B超仪的硬件电路，而且提高了运算速度和图像质量。
[0019]所述图像采集装置包括换能器、高压复用开关、发射电路、接收电路、发射接收开关以及现场可编程门阵列FPGA ;所述探头和所述高压复用开关连接；所述高压复用开关和所述发射接收开关连接；所述发射电路分别和所述高压复用开关和所述发射接收开关连接；所述发射接收开关和所述接收电路连接；所述接收电路和发射电路分别和所述现场可编程门阵列FPGA连接。一种实施例中，换能器为探头。
[0020]所述图像处理装置包括用于动态滤波、解调和对数处理的声束线处理模块、DSC模块以及用于图像线相关、像素点相关、帧相关、滤波、放大缩小和录像存储等的图像处理模块；所述声束线处理模块包括数字TGC单元、动态滤波单元、解调单元以及对数运算单元；所述图像处理模块包括图像线相关单元、像素点相关单元、帧相关单元、滤波单元、放大缩小单元和录像存储单元；所述声束线处理模块处理数字TGC、动态滤波、解调以及对数运算；所述图像处理模块处理图像线、像素点、帧、滤波、放大缩小和录像存储等功能。
[0021]采用CPU+GPU架构方式下实现DSC图像的刷新速度达到70帧/秒，完全实现DSC的全部功能。该B超仪极大的简化了硬件结构，提高了系统的集成度。
[0022]在一实施例中，如图2，复用高压多路开关电路中，逻辑电路输出的时序控制发射器输出为±60v的脉冲，通过高压开关发送到压电传感器。压电传感器在高压脉冲的作用下，发出超声波对人体被测部分进行探测，被人体内器官表面反射、折射回来后经压电传感器转换为电信号，此时所得到的电信号非常的弱，其幅度在100 μ V-1OOmV范围内。返回的电信号经高压保护开关，传送至信号接收电路。在信号传送和接受程中，高压模拟开关被复用的(既被用作发射信号的电路又被用作接收回波信号电路)，在复用过程中，因为接收的信号为在人体内传播并返回的超声信号，所以接收电路所占用开关的时间较多，而发射电路占用的时间就相对较少。
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