脂肪含量测量系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种脂肪含量测量系统及方法。该脂肪含量测量系统包括：超声测量仪和用户终端。超声测量仪包括控制装置、超声探头和处理装置，用户终端包括合成模块和计算模块。在使用该脂肪含量测量系统进行测量时，将对同一被测对象采用至少两级发射电压分别进行超声波发射、接收及处理后获得的至少两个超声回波进行合成得到合成后的超声回波，根据所述合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量。该脂肪含量测量系统及方法，在不增加电路、节约成本的情况下，提高了远场信号信噪比且使近场信号不饱和，从而提高了测量精度。

Fat content measuring system and method

The present invention provides a fat content measuring system and method. The fat content measuring system comprises an ultrasonic measuring instrument and a user terminal. The ultrasonic measuring instrument comprises a control device, an ultrasonic probe and a processing device, wherein the user terminal comprises a synthesis module and a calculation module. In the use of the fat content measurement system to measure, will be on the same object were obtained at least two ultrasonic echo ultrasonic transmitting, receiving and processing the synthesized echo after synthesis by at least two emission voltage, calculating the fat thickness and fat content of the object to be measured according to the ultrasonic echo after the synthesis. The system and method for measuring fat content improves the signal-to-noise ratio of the far field signal and makes the near field signal not saturated, thereby improving the measurement accuracy without increasing the circuit and saving the cost.

【技术实现步骤摘要】
脂肪含量测量系统及方法
本专利技术涉及超声波应用
，具体而言，涉及一种脂肪含量测量系统及方法。
技术介绍
传统的超声波测量仪器中，为了补偿随深度的增加而导致的超声回波信号衰减，一般采用时间增益补偿(TGC)电路对回波信号进行放大，该电路复杂且成本高，不适用于脂肪含量测量仪这样的低成本、小型超声仪器中。另外一种方式采用固定增益，而在后端数字处理时采用数字增益(的方式进行增益补偿，该方式虽然节约了时间增益补偿(TGC)电路，降低了成本，但是会带来相应的问题。超声波能量在人体内传递时会随深度而衰减，衰减系数一般为0.81dB/cm*MHz，如果超声发射频率为2.5MHz，超声能量每传输1.5cm深度就会被衰减一半，即超声回波信号能量每1.5cm会降低3dB。为了获得远场信号更高的信噪比，就必须增加发射电压，但是发射电压的增加，在增益固定的情况下，必然导致近场信号的饱和。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种脂肪含量测量系统及方法，以解决上述问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种脂肪含量测量系统包括：超声测量仪和用户终端，所述超声测量仪包括控制装置、超声探头和处理装置，所述用户终端包括合成模块和计算模块；所述控制装置，用于产生发射电压和发射波形，并控制所述超声探头在所述发射电压和发射波形下发射超声波，其中，所述控制装置能产生至少两级发射电压；所述超声探头，用于在所述控制装置的控制下向被测对象发射超声波，接收其所发射超声波的超声回波，并将接收到的超声回波发送至所述处理装置；所述处理装置，用于接收所述超声探头发送的超声回波，并对所述超声回波进行处理，得到处理后的超声回波，并将所述处理后的超声回发送至所述用户终端的合成模块；所述合成模块，用于接收和存储所述处理装置发送的处理后的超声回波，将对同一被测对象采用至少两级发射电压分别进行超声波发射、接收及处理后获得的至少两个超声回波进行合成得到合成后的超声回波，所述合成包括对获得的每个超声回波进行深度分段得到分段后的超声回波，每级发射电压分别对应一段超声回波，所述至少两级发射电压所对应的至少两段超声回波构成所述合成后的超声回波；所述计算模块，用于根据所述合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量。进一步地，所述用户终端还包括存储模块，用于存储所述计算模块计算的脂肪厚度及脂肪含量的计算结果。进一步地，所述脂肪含量测量系统还包括服务器；所述计算模块，还用于发送用户注册信息和所述脂肪厚度及脂肪含量的计算结果至所述服务器；所述服务器，用于接收和存储所述计算模块发送的用户注册信息和脂肪厚度及脂肪含量的计算结果，与外接设备进行数据共享。进一步地，所述控制装置包括：主控制器、发射电压控制器和发射控制电路，所述主控制器与所述发射电压控制器和所述发射控制电路分别电性连接，所述发射电压控制器与所述发射控制电路电性连接；所述主控制器，用于产生及向所述发射电压控制器发送数字信号，以及产生和向所述发射控制电路发送发射波形；所述发射电压控制器，包括数模转换器、放大器和射级跟随器，所述数模转换器用于接收所述主控制器产生的数字信号并将所述数字信号转化为发射电压，所述放大器用于对所述发射电压进行放大，所述射级跟随器用于对放大后的发射电压进行功率放大，并将功率放大后的发射电压发送至所述发射控制电路；所述发射控制电路，用于接收所述主控制器产生的发射波形和所述发射电压控制器产生的发射电压，并产生和发送能使所述超声探头发射超声波的激励信号至所述超声探头。进一步地，所述处理装置包括：高通滤波器、放大电路、包络检波电路和模数转换器；所述高通滤波器，用于滤除所述超声探头接收到的超声回波中的低频干扰信号，得到滤波后的超声回波，并将滤波后的超声回波发送至所述放大电路；所述放大电路，用于接收所述高通滤波器发送的滤波后的超声回波，对所述滤波后的超声回波进行放大，得到放大后的超声回波，并将放大后的超声回波发送至所述包络检波电路；所述包络检波电路，用于接收所述放大电路发送的放大后的超声回波，对所述放大后的超声回波进行包络检波处理，得到超声回波包络信号，并将所述超声回波包络信号发送至所述模数转换器；模数转换器，用于接收所述包络检波电路发送的超声回波包络信号，并将所述超声回波包络信号转换为超声回波数字信号。一种脂肪含量测量系统包括：控制装置、超声探头、处理装置、合成模块和计算模块；所述控制装置，用于产生发射电压和发射波形，并控制所述超声探头在所述发射电压和发射波形下发射超声波，其中，所述控制装置能产生至少两级发射电压；所述超声探头，用于在所述控制装置的控制下向被测对象发射超声波，接收其所发射超声波的超声回波，并将接收到的超声回波发送至所述处理装置；所述处理装置，用于接收所述超声探头发送的超声回波，并对所述超声回波进行处理，得到处理后的超声回波，并将所述处理后的超声回发送至所述合成模块；合成模块，用于接收和存储所述处理装置发送的处理后的超声回波，将对同一被测对象采用至少两级发射电压分别进行超声波发射、接收及处理后获得的至少两个超声回波进行合成得到合成后的超声回波，所述合成包括对获得的每个超声回波进行深度分段得到分段后的超声回波，每级发射电压分别对应一段超声回波，所述至少两级发射电压所对应的至少两段超声回波构成所述合成后的超声回波；计算模块，用于根据所述合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量；显示装置，用于显示被测对象的脂肪厚度及脂肪含量计算结果。进一步地，所述脂肪含量测量系统还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述计算模块计算的被测对象的脂肪厚度及脂肪含量计算结果。进一步地，所述脂肪含量测量系统还包括与外接设备通信的通信装置。一种脂肪含量测量方法，所述方法包括：采用至少两级发射电压分别向被测对象发射超声波；分别接收所述超声波的超声回波；分别对所述超声回波进行处理，得到处理后的超声回波；将对同一被测对象采用至少两级发射电压分别进行超声波发射、接收及处理后获得的至少两个超声回波进行合成得到合成后的超声回波，所述合成包括对获得的每个超声回波进行深度分段得到分段后的超声回波，每级发射电压分别对应一段超声回波，所述至少两级发射电压所对应的至少两段超声回波构成所述合成后的超声回波；根据合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量。进一步地，所述根据合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量步骤，包括：对超过阈值的超声回波信号求一阶导数得到各分界面的采样时间；根据所述采样时间计算得到所述被测对象的脂肪厚度；根据所述脂肪厚度得到被测对象的脂肪含量。本专利技术提供的脂肪含量测量系统及方法，在不增加电路、节约成本的情况下，提高了远场信号信噪比且使近场信号不饱和，从而提高了测量精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的脂肪含量测量系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的控制装置的结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的处理装置的结构示意图。图4为本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脂肪含量测量系统，其特征在于，包括：超声测量仪和用户终端，所述超声测量仪包括控制装置、超声探头和处理装置，所述用户终端包括合成模块和计算模块；所述控制装置，用于产生发射电压和发射波形，并控制所述超声探头在所述发射电压和发射波形下发射超声波，其中，所述控制装置能产生至少两级发射电压；所述超声探头，用于在所述控制装置的控制下向被测对象发射超声波，接收其所发射超声波的超声回波，并将接收到的超声回波发送至所述处理装置；所述处理装置，用于接收所述超声探头发送的超声回波，并对所述超声回波进行处理，得到处理后的超声回波，并将所述处理后的超声回发送至所述用户终端的合成模块；所述合成模块，用于接收和存储所述处理装置发送的处理后的超声回波，将对同一被测对象采用至少两级发射电压分别进行超声波发射、接收及处理后获得的至少两个超声回波进行合成得到合成后的超声回波，所述合成包括对获得的每个超声回波进行深度分段得到分段后的超声回波，每级发射电压分别对应一段超声回波，所述至少两级发射电压所对应的至少两段超声回波构成所述合成后的超声回波；所述计算模块，用于根据所述合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量。

【技术特征摘要】
1.一种脂肪含量测量系统，其特征在于，包括：超声测量仪和用户终端，所述超声测量仪包括控制装置、超声探头和处理装置，所述用户终端包括合成模块和计算模块；所述控制装置，用于产生发射电压和发射波形，并控制所述超声探头在所述发射电压和发射波形下发射超声波，其中，所述控制装置能产生至少两级发射电压；所述超声探头，用于在所述控制装置的控制下向被测对象发射超声波，接收其所发射超声波的超声回波，并将接收到的超声回波发送至所述处理装置；所述处理装置，用于接收所述超声探头发送的超声回波，并对所述超声回波进行处理，得到处理后的超声回波，并将所述处理后的超声回发送至所述用户终端的合成模块；所述合成模块，用于接收和存储所述处理装置发送的处理后的超声回波，将对同一被测对象采用至少两级发射电压分别进行超声波发射、接收及处理后获得的至少两个超声回波进行合成得到合成后的超声回波，所述合成包括对获得的每个超声回波进行深度分段得到分段后的超声回波，每级发射电压分别对应一段超声回波，所述至少两级发射电压所对应的至少两段超声回波构成所述合成后的超声回波；所述计算模块，用于根据所述合成后的超声回波计算被测对象的脂肪厚度及脂肪含量。2.根据权利要求1所述的脂肪含量测量系统，其特征在于，所述用户终端还包括存储模块，用于存储所述计算模块计算的脂肪厚度及脂肪含量的计算结果。3.根据权利要求1所述的脂肪含量测量系统，其特征在于，所述脂肪含量测量系统还包括服务器；所述计算模块，还用于发送用户注册信息和所述脂肪厚度及脂肪含量的计算结果至所述服务器；所述服务器，用于接收和存储所述计算模块发送的用户注册信息和脂肪厚度及脂肪含量的计算结果，与外接设备进行数据共享。4.根据权利要求1所述的脂肪含量测量系统，其特征在于，所述控制装置包括：主控制器、发射电压控制器和发射控制电路，所述主控制器与所述发射电压控制器和所述发射控制电路分别电性连接，所述发射电压控制器与所述发射控制电路电性连接；所述主控制器，用于产生及向所述发射电压控制器发送数字信号，以及产生和向所述发射控制电路发送发射波形；所述发射电压控制器，包括数模转换器、放大器和射级跟随器，所述数模转换器用于接收所述主控制器产生的数字信号并将所述数字信号转化为发射电压，所述放大器用于对所述发射电压进行放大，所述射级跟随器用于对放大后的发射电压进行功率放大，并将功率放大后的发射电压发送至所述发射控制电路；所述发射控制电路，用于接收所述主控制器产生的发射波形和所述发射电压控制器产生的发射电压，并产生和发送能使所述超声探头发射超声波的激励信号至所述超声探头。5.根据权利要求1所述的脂肪含量测量系统，其特征在于，所述处理装置包括：高通滤波器、放大电路、包络检波电路和模数转换器；所述高通滤波器，用于滤除所述超声探头接收到的超声回波中的低频干扰信号，得到滤波后的超声回波，并将滤波后的超声回波发送至所述放大电路；所述放大电路，用于接收所述高通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51