合成孔徑全息超聲掃描的聚焦實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種合成孔徑全息超聲掃描的聚焦實(shí)現(xiàn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般的B超工作過(guò)程為：當(dāng)探頭獲得激勵(lì)脈沖后發(fā)射超聲波（同時(shí)探頭受聚焦 延遲電路控制，實(shí)現(xiàn)聲波的聲學(xué)聚焦），然后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回 聲信號(hào)，探頭接收回來(lái)的回聲信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波，對(duì)數(shù)放大等信號(hào)處理。然后由DSC電路進(jìn)行數(shù) 字變換形成數(shù)字信號(hào)，在CRJ控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理，再同圖表形成電路和測(cè)量電路 一起合成視頻信號(hào)送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像，也稱(chēng)二維黑白超聲圖像。但是， 傳統(tǒng)模擬B超成像采用數(shù)控延遲對(duì)發(fā)射進(jìn)行波束形成，在接收聚焦上采用延遲線(xiàn)進(jìn)行多段 聚焦。由于每次發(fā)射波束只能對(duì)一點(diǎn)進(jìn)行聚焦，離聚焦點(diǎn)遠(yuǎn)的地方就模糊，所以一般都要發(fā) 射2~4次再合成，以保證圖像遠(yuǎn)近都較為清晰。這種做法圖像每秒楨數(shù)少，且只能在少 數(shù)幾點(diǎn)保證聚焦，無(wú)法做到逐點(diǎn)聚焦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種合成孔徑全息超聲掃描的聚焦實(shí) 現(xiàn)方法，解決目前B超儀無(wú)法逐點(diǎn)聚焦的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)和制造一種合成孔徑全息超 聲掃描的聚焦實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)使用合成孔徑的超聲儀實(shí)現(xiàn)聚焦：（A)發(fā)射逐點(diǎn)聚焦、接收逐 點(diǎn)聚焦；(B)合成孔徑；所述合成孔徑的超聲儀發(fā)送超聲波信號(hào)，結(jié)合多波束處理技術(shù)實(shí)現(xiàn) 對(duì)機(jī)體組織進(jìn)行掃描。
[0005] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述合成孔徑的超聲儀發(fā)射平面波或聚焦波、弱聚焦 波。
[0006] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟（A)中，通過(guò)接收到的數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)發(fā)射傳播 的路徑來(lái)求參與的每個(gè)陣元的發(fā)射傳播的時(shí)間得到發(fā)射同相位累加的時(shí)間來(lái)延時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā) 射逐點(diǎn)聚焦；通過(guò)接收聚焦時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)接收逐點(diǎn)聚焦。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述合成孔徑的超聲儀包括圖像采集裝置和圖像處理 裝置；所述圖像采集裝置和圖像處理裝置通過(guò)串口連接，LAN等有線(xiàn)連接，無(wú)線(xiàn)WiFi連接， 無(wú)線(xiàn)USB連接等無(wú)線(xiàn)連接；所述圖像采集裝置連接所述圖像處理裝置；所述圖像處理裝置 內(nèi)設(shè)顯示屏；所述圖像采集裝置包括探頭、發(fā)射接收復(fù)用電路、發(fā)射電路、接收電路、發(fā)射接 收開(kāi)關(guān)以及控制電路；所述探頭和所述高壓復(fù)用開(kāi)關(guān)連接；所述高壓復(fù)用開(kāi)關(guān)和所述發(fā)射 接收開(kāi)關(guān)連接；所述發(fā)射電路分別和所述高壓復(fù)用開(kāi)關(guān)和所述發(fā)射接收開(kāi)關(guān)連接；所述發(fā) 射接收開(kāi)關(guān)和所述接收電路連接；所述接收電路和發(fā)射電路分別和所述控制電路連接。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：運(yùn)用平面波，通過(guò)孔徑合成計(jì)算，實(shí)現(xiàn)發(fā)射接收雙逐點(diǎn)聚焦 圖像，從而提高了超聲檢測(cè)精確度；使用物理低通道數(shù)的超聲裝置實(shí)現(xiàn)清晰圖像處理。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是本發(fā)明中合成孔徑的超聲儀連接示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011] -種小孔徑合成超聲掃描的聚焦實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)使用合成孔徑的超聲儀實(shí)現(xiàn)聚 焦：（A)發(fā)射逐點(diǎn)聚焦、接收逐點(diǎn)聚焦；(B)合成孔徑；所述合成孔徑的超聲儀發(fā)送超聲波 信號(hào)，幾次合成就使用等同數(shù)個(gè)數(shù)的波束形成器對(duì)機(jī)體組織進(jìn)行掃描。
[0012] 所述合成孔徑超聲儀發(fā)射平面波或聚焦波、弱聚焦波。
[0013] 所述步驟（A)中，通過(guò)接收到的數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)傳播的路徑來(lái)求參與的每個(gè)陣元的發(fā) 射傳播的時(shí)間得到發(fā)射同相位累加的時(shí)間來(lái)延時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)射逐點(diǎn)聚焦；通過(guò)接收聚焦時(shí)間來(lái) 實(shí)現(xiàn)接收逐點(diǎn)聚焦。在一實(shí)施例中，通過(guò)接收數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)接收傳播的路徑來(lái)求參與的每個(gè) 陣元的傳播時(shí)間得到接收聚焦時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)接收逐點(diǎn)聚焦。
[0014] 所述合成孔徑的超聲儀包括圖像采集裝置和圖像處理裝置；所述圖像采集裝置和 圖像處理裝置通過(guò)串口連接；所述圖像處理裝置內(nèi)設(shè)主控芯片單元CPU和圖形處理芯片單 元GPU，所述主控芯片單元CPU和圖形處理芯片單元GPU通過(guò)電路連接；所述圖像采集裝 置連接所述圖像處理裝置；所述圖像處理裝置內(nèi)設(shè)顯示屏；所述圖像采集裝置包括探頭、 發(fā)射接收復(fù)用電路、發(fā)射電路、接收電路、發(fā)射接收開(kāi)關(guān)以及控制電路；所述探頭和所述高 壓復(fù)用開(kāi)關(guān)連接；所述高壓復(fù)用開(kāi)關(guān)和所述發(fā)射接收開(kāi)關(guān)連接；所述發(fā)射電路分別和所述 高壓復(fù)用開(kāi)關(guān)和所述發(fā)射接收開(kāi)關(guān)連接；所述發(fā)射接收開(kāi)關(guān)和所述接收電路連接；所述接 收電路和發(fā)射電路分別和所述控制電路連接；所述探頭也可以直接和發(fā)射接收開(kāi)關(guān)連接； 所述圖像處理裝置內(nèi)設(shè)主控芯片單元CPU或者圖形處理芯片單元GPU，可以是單獨(dú)的處理 器和兩種處理器結(jié)合；所述主控芯片單元CPU和圖形處理芯片單元GPU可以是一個(gè)芯片， 也可以是一個(gè)完整的微處理器整機(jī)（pc、上網(wǎng)本、平板電腦、手機(jī))。
[0015] 在一實(shí)施例中，8通道實(shí)現(xiàn)32子陣元聚焦的具體實(shí)現(xiàn)；8通道發(fā)射，相位合成32通 道接收； 1. 發(fā)射中心8通道發(fā)射，發(fā)射中心內(nèi)8通道接收； 2. 發(fā)射中心8通道發(fā)射，發(fā)射中心中16通道接收； 3. 發(fā)射中心8通道發(fā)射，發(fā)射中心外24通道接收； 4. 發(fā)射中心8通道發(fā)射，發(fā)射中心外32通道接收； 也可以是任意組合每次接收8個(gè)通道4次就是32通道的合成孔徑：使用低通道數(shù)； 多波束形成，幾次合成就用同等數(shù)或者大于合成次數(shù)的個(gè)數(shù)的波束形成器，這樣就在 等同幀頻下實(shí)現(xiàn)了合成孔徑大小的聚焦波束，8通道4次合成就形成了 32通道的聚焦接 收。
[0016] 掃描說(shuō)明： 用8通道接收實(shí)現(xiàn)32通道的聚焦，掃描4次來(lái)完成； TRch :孔徑通道(孔徑大?。籧h :接收物理通道；Tch :發(fā)射通道； Rch :接收通道。 「00171 笛1冷勞射.
以上方式實(shí)現(xiàn)發(fā)射所有點(diǎn)聚焦。
[0018] 孔徑合成中發(fā)射跟接收一起組合，本發(fā)明中發(fā)射孔徑不變，接收擴(kuò)展；將孔徑擴(kuò)展 (合成技術(shù)）和多波束、全息超聲(全聚焦）等組合在