超声波束声程的确定方法及相关装置与流程

本申请涉及超声，尤其涉及一种超声波束声程的确定方法及相关装置。

背景技术：

1、在对波束进行合成时，需要计算每条接收线上的每一个点计算波束相对于参考线上的点的延时值，以实现波束的逐点对焦。由于每一个点都有一个延时值，若要计算所有接收线上的延时值，计算消耗的资源较多，且计算的精度往往不能满足波束合成时需要的精度。

2、在相关技术中，计算超声波束在接收线上每一点的延时值有三种。第一种是直接计算，是根据阵元坐标和焦点坐标直接计算声程，从而计算出延时值。但是直接计算的方法需要进行开方运算，需要占用的资源较多，对硬件的要求也较高。第二种是近似算法，在做开方运算时求近似值而不是直接计算具体值。虽然近似算法占用的资源不多，但是计算的精度不高，不能满足波束合成时对精度的要求。第三种是迭代算法，根据上一个采样点的值计算当前采样点的值。但是现有的迭代算法会在计算的过程中产生累计误差，即随着采样深度的增加，延时值的误差越大，最终不能满足波束合成时对精度的要求。

3、因此，如何减少波束合成时的计算量并保证计算精度是行业内需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请公开了一种超声波束声程的确定方法及相关装置，用于解决何减少波束合成时的计算量并保证计算精度是行业内需要解决的问题。

2、第一方面，本申请提出了一种超声波束声程的确定方法，基于同一条扫描线上第n+1采样点与第n采样点的超声波束声程的延时值之间的差值dn是单调递增的方式，引入dn的修正步长为有效精度，所述有效精度小于要求的数据精度，并计算量化间距，所述方法包括：

3、对第n采样点迭代计算结束后得到第n采样点的超声波束声程的标准延时值l(n)的平方l2(n)、第n采样点的超声波束声程的估计延时值paddl(n)、第n采样点的超声波束声程的输出延时值p(n)、第n采样点的超声波束声程的延时值和第n-1采样点的超声波束声程的延时值之间的差值dn-1以及dl2(n-1)，其中dl2(n-1)为l2(n)和l2(n-1)之间的差值；

4、基于所述量化间距与dl2(n-1)计算出第n+1采样点对应的dl2(n)，基于l2(n)和dl2(n)迭代计算出第n+1采样点的l2(n+1)；

5、在假设d′n等于dn-1的情况下，基于paddl(n)和d′n迭代计算出修正前的估计延时值p′addl(n+1)，并根据所述p′addl(n+1)计算m(n+1)，其中k为所述有效精度的系数；

6、确定所述l2(n+1)是否小于m(n+1)，若所述l2(n+1)小于m(n+1)，则确定假设d′n等于dn-1是正确的，令dn的值等于d′n，并根据所述p′addl(n+1)得到p(n+1)；

7、若所述l2(n+1)不小于所述m(n+1)，则确定假设d′n等于dn-1是错误的，并根据所述有效精度修正所述d′n和所述p′addl(n+1)，分别将修正后的值作为dn和paddl(n+1)，根据所述paddl(n+1)和所述有效精度得到p(n+1)；

8、其中，针对每个采样点，基于所述采样点的输出延时值确定所述采样点的超声波束声程。

9、可选的，所述数据精度为所述有效精度为

10、可选的，所述确定假设d′n等于dn-1是正确的，令dn的值等于d′n，则根据所述p′addl(n+1)得到p(n+1)，具体包括：

11、令第n+1采样点的估计延时值paddl(n+1)的值等于所述p′addl(n+1)；

12、将所述paddl(n+1)与所述有效精度之和作为所述p(n+1)。

13、可选的，若l2(n+1)不小于p′addl2(n+1)，所述方法还包括：

14、将p′addl(n+1)与所述有效精度之和作为修正后的估计延时值paddl(n+1)。

15、可选的，所述设d′n等于dn-1是错误的，并根据所述有效精度修正所述d′n和所述p′addl(n+1)，分别将修正后的值作为dn和paddl(n+1)，根据所述paddl(n+1)和所述有效精度得到p(n+1)，具体包括：

16、将d′n与所述有效精度之和作为修正后的值dn；

17、将p′addl(n+1)与有效精度之和作为所述p(n+1)的值；

18、将p′addl(n+1)与数据精度之和作为修正后的估计延时值paddl(n+1)。

19、可选的，所述方法还包括：

20、根据以下公式确定量化间距：

21、dl2(n)-dl2(n-1)＝2e2

22、其中，e为相邻采样点之间的单位长度，2e2为量化间距，且单位长度与量化距离具有正相关关系。

23、可选的，所述基于所述量化间距与dl2(n-1)计算出第n+1采样点对应的dl2(n)，具体包括：

24、将所述第n+1采样点对应的量化间距与所述dl2(n-1)之和作为所述dl2(n)的值。

25、第二方面，本申请提出一种终端设备，包括：

26、存储器，用于存储处理器可执行指令；

27、处理器，被配置为执行所述指令，以实现如本申请第一方面中提供的任一方法。

28、第三方面，本申请一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由终端设备的处理器执行时，使得终端设备能够执行如本申请第一方面中提供的任一方法。

29、第四方面，本申请实施例中提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请第一方面中提供的任一方法。

30、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

31、本申请基于第n采样点迭代计算结束后的标准延时值平方l2(n)、估计延时值paddl(n)、输出延时值p(n)、增量dn-1和变量dl2(n-1)，并假设第n+1采样点的增量d′n＝dn-1，根据量化间距得到第n+1采样点的l2(n+1)，并估计第n+1采样点的p′addl(n+1)。因为估计延时值根据简单的加减和平方运算求出，因此避免开放运算对资源的消耗，提高了计算效率。之后根据paddl(n+1)计算m(n+1)，比较l2(n+1)与m(n+1)的大小，确定第n+1采样点的dn、paddl(n)和p(n+1)。由此减少累计误差，使l2(n+1)与paddl2(n+1)之间的误差在有效精度内，保证了迭代计算的精度。最后根据采样点的输出延时值确定采样点的超声波束声程。

32、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种超声波束声程的确定方法，其特征在于，基于同一条扫描线上第n+1采样点与第n采样点的超声波束声程的延时值之间的差值dn是单调递增的方式，引入dn的修正步长为有效精度，所述有效精度小于要求的数据精度，并计算量化间距，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据精度为所述有效精度为

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定假设d′n等于dn-1是正确的，令dn的值等于d′n，则根据所述p′addl(n+1)得到p(n+1)，具体包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若l2(n+1)不小于p′addl2(n+1)，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设d′n等于dn-1是错误的，并根据所述有效精度修正所述d′n和所述p′addl(n+1)，分别将修正后的值作为dn和paddl(n+1)，根据所述paddl(n+1)和所述有效精度得到p(n+1)，具体包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述量化间距与dl2(n-1)计算出第n+1采样点对应的dl2(n)，具体包括：

8.一种终端设备，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由终端设备的处理器执行时，使得终端设备能够执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请涉及超声技术领域，提出了一种超声波束声程的确定方法及相关装置，用于解决如何减少波束合成时的计算量并保证计算精度的问题。本申请在第n采样点迭代计算得到标准延时值平方L<supgt;2</supgt;(n)、估计延时值p<subgt;addl</subgt;(n)、输出延时值p(n)、增量d<subgt;n‑1</subgt;和变量dl<supgt;2</supgt;(n‑1)后，针对第n+1采样点假设d′<subgt;n</subgt;＝d<subgt;n‑1</subgt;，得到p′<subgt;addl</subgt;(n+1)，并根据量化间距得到L<supgt;2</supgt;(n+1)。估计延时值与标准延时值由加减运算求出，因此提高了计算效率。再根据p′<subgt;addl</subgt;(n+1)计算M(n+1)，比较L<supgt;2</supgt;(n+1)与M(n+1)的大小，确定第n+1采样点的d<subgt;n</subgt;、p<subgt;addl</subgt;(n)和p(n+1)，保证计算精度。最后根据输出延时值确定采样点的超声波束声程。

技术研发人员：于琦,谢志宇,宋昊
受保护的技术使用者：青岛海信医疗设备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14