一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法与流程

本发明涉及超声影像，特别涉及一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法。

背景技术：

1、随着现代医疗技术的不断发展，超声诊断技术已经成为医学影像学中应用广泛的一种诊断手段。超声诊断技术以其无创、便捷、安全等特点，已广泛应用于临床医疗、疾病预防和健康管理等领域，超声诊断技术利用超声波在不同组织和介质中传播的物理效应，对人体内部进行成像分析，从而做出诊断。

2、超声设备应用在复杂电磁环境下时，外界电磁场对超声影像设备会产生干扰，造成系统成像不稳定。

技术实现思路

1、本发明提供一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，用以解决背景技术中提出的问题。

2、一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，包括：

3、s1：获取超声探头的全部阵元，从全部阵元中选取一个阵元或多个作为监测阵元，其他阵元作为成像阵元；

4、s2：当超声设备进行超声成像时，将超声探头中的成像阵元进行超声成像，且在超声设备工作后每隔预设时间通过监测阵元进行电磁场噪声采集，得到噪声信号；

5、s3：将噪声信号进行模数转换后，得到噪声数字信号，并将噪声数字信号通过fpga进行量化处理，得到目标噪声信号；

6、s4：基于目标噪声信号，确定滤波器的滤波参数，并基于滤波参数在超声成像过程中对目标噪声信号进行滤波。

7、优选的，超声设备具有两个模式，包括，抗干扰模式和普通模式；

8、当超声设备开启抗干扰模式后，将从超声探头的全部阵元中选取一个阵元或多个作为监测阵元；

9、当超声设备开启普通模式后，超声探头的全部阵元均为成像阵元。

10、优选的，所述s1中，获取超声探头的全部阵元，在全部阵元中选取一个或多个阵元作为监测阵元，其他阵元作为成像阵元，包括：

11、获取超声探头中的全部阵元，确定全部阵元的排列特征，并确定本次超声设备的监测阵元的设定数量；

12、基于排列特征，选取最靠近边缘的设定数量的阵元作为监测阵元，其他阵元作为成像阵元。

13、优选的，所述s2中，当超声设备进行超声成像时，将超声探头中的成像阵元进行超声成像，包括：

14、当超声设备进行超声成像时，将超声探头中的成像阵元向目标区域发射超声波；

15、基于超声波的产生的回波数据进行超声成像。

16、优选的，所述s2中，在超声设备工作后每隔预设时间通过监测阵元进行电磁场噪声采集，得到噪声信号，包括：

17、在超声成像开始时，确定监测阵元的阵元频率；

18、基于阵元频率对电磁场噪声进行采集，得到噪声信号。

19、优选的，所述s3中，将噪声信号进行模数转换后，得到噪声数字信号，包括：

20、将噪声信号通过模拟前端进行数字化处理，进行模数转化，得到噪声数字信号。

21、优选的，所述s3中，将噪声数字信号通过fpga进行量化处理，得到目标噪声信号，包括：

22、基于噪声数字信号的数值大小特征和数值规律特征，将噪声数字信号划分为多个信号段，并得到每个信号段的数字特征；

23、基于每个信号段的数字特征，得到目标噪声信号。

24、优选的，所述s4：基于目标噪声信号，确定滤波器的滤波参数，包括：

25、按照数字特征将目标噪声信号划分为时间序列下的多个子噪声信号，对子噪声信号进行噪声环境分析，判断子噪声信号是否存在信号叠加；

26、若是，确定子噪声信号为多噪声叠加信号；

27、否则，确定子噪声信号为单一噪声信号；

28、基于单一噪声信号的信号类型，确定滤波方式，并基于单一噪声信号的数字特征，确定滤波幅度，在滤波器的初始权重向量下，基于滤波方式和滤波幅度，确定单一噪声信号的初始滤波参数；

29、基于多噪声叠加信号的多个信号类型，确定多噪声叠加信号的每个信号类型对应的单一滤波方式，对单一滤波方式进行整合，得到综合滤波方式，并基于多噪声叠加信号的数字特征，确定综合滤波幅度，在滤波器的初始权重向量下，基于综合滤波方式和综合滤波幅度，确定多噪声叠加信号的初始滤波参数；

30、基于单一噪声信号和多噪声叠加信号的初始滤波参数，确定成像信号的第一输出信号，将第一输出信号与预设期望输出信号进行做差，得到信号误差；

31、基于信号误差，对滤波器的初始权重向量进行调整，得到目标权重向量，并基于目标权重向量，对单一噪声信号和多噪声叠加信号的初始滤波参数的参数调整，得到滤波器最终的滤波参数。

32、优选的，对单一滤波方式进行整合，得到综合滤波方式，包括：

33、按照数学规律，确定所有单一滤波方式之间的数值关系；

34、基于数值关系，对单一滤波方式进行整合，得到综合滤波方式。

35、优选的，基于目标权重向量，对单一噪声信号和多噪声叠加信号的初始滤波参数的参数调整，包括：

36、基于目标权重向量与初始权重向量的向量差异，确定对初始滤波参数的调节特征，按照调节特征对初始滤波参数进行参数调整，得到滤波器最终的滤波参数。

37、与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

38、超声设备通过探头内的压电陶瓷将电信号转化为声信号输出，本发明通过在超声探头内，预留一个阵元，此阵元不参与成像相关处理，而是单独用做监控环境电磁干扰情况。当设备处在复杂的电磁环境下时，环境中的电磁场噪声可以通过空间耦合的方式被此阵元接收，使用afe单独对此阵元进行监测，将采集到的乘性干扰通过fpga进行量化处理。使用滤波器对噪声信号进行滤波，其是一种自适应滤波器，可以调整滤波器效果，本发明可根据不同的电磁环境，改变滤波器预设参数，来实现对环境电磁噪声的滤波，增加系统成像的稳定性和可靠性，提高超声设备在复杂电磁环境下的抗干扰能力。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

40、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，超声设备具有两个模式，包括，抗干扰模式和普通模式；

3.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，所述s1中，获取超声探头的全部阵元，在全部阵元中一个或多个阵元作为监测阵元，其他阵元作为成像阵元，包括：

4.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，所述s2中，当超声设备进行超声成像时，将超声探头中的成像阵元进行超声成像，包括：

5.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，所述s2中，在超声设备工作后每隔预设时间通过监测阵元进行电磁场噪声采集，得到噪声信号，包括：

6.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，所述s3中，将噪声信号进行模数转换后，得到噪声数字信号，包括：

7.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，所述s3中，将噪声数字信号通过fpga进行量化处理，得到目标噪声信号，包括：

8.根据权利要求1所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，所述s4：基于目标噪声信号，确定滤波器的滤波参数，包括：

9.根据权利要求8所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，对单一滤波方式进行整合，得到综合滤波方式，包括：

10.根据权利要求8所述的一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，其特征在于，基于目标权重向量，对单一噪声信号和多噪声叠加信号的初始滤波参数的参数调整，包括：

技术总结
本发明提供了一种增加超声设备在复杂电磁环境下抗干扰能力的方法，包括：当超声设备开启抗干扰模式后，将从超声探头的全部阵元中选取一个阵元或多个作为监测阵元；当超声设备开启普通模式后，超声探头的全部阵元均为成像阵元。在超声设备工作后每隔预设时间通过监测阵元进行电磁场噪声采集，得到噪声信号；将噪声信号进行量化处理，得到目标噪声信号；基于目标噪声信号，确定滤波器的滤波参数，基于滤波参数在超声成像过程中对目标噪声信号进行滤波，本发明可根据不同的电磁环境，改变滤波器预设参数，来实现对环境电磁噪声的滤波，增加系统成像的稳定性和可靠性，提高超声设备在复杂电磁环境下的抗干扰能力。

技术研发人员：柴旺,丁勇,陈松,雅克·苏凯
受保护的技术使用者：逸超医疗科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31