一种降低波束合成器功耗的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种降低波束合成器功耗的方法及装置。其中，所述方法包括：根据扫查需求计算孔径的大小；根据所述孔径的大小确定无效通道；对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠。可以有效降低波束合成器的总体功效，延长了便携式和手持式超声成像设备的使用时长。

Method and device for reducing power consumption of beam synthesizer

The invention discloses a method and a device for reducing the power consumption of a beam synthesizer. The method comprises the following steps: calculating the size of an aperture according to scanning requirements; determining an invalid channel according to the size of the aperture; and executing a sleep on a beam synthesizer corresponding to the invalid channel. The overall efficiency of the beamformer can be effectively reduced, and the use of portable and hand-held ultrasonic imaging devices is prolonged.

【技术实现步骤摘要】
一种降低波束合成器功耗的方法及装置
本专利技术涉及数字超声成像
，尤其涉及一种降低波束合成器功耗的方法及装置。
技术介绍
超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。超声波束合成器是超声成像设备中重要的组成部件，用于实现对超声前端的数字回波信号的有序叠加。通常可以包括：数字信号接口模块，延时存储器模块，数字插值模块，变迹控制模块，射频输出模块，延时计算模块及变迹计算模块等。随着需求的不断增长，波束合成器使用的FPGA规模越来越大，功能越来越多。相应的，支持的合成通道和同时合成的波束越来越多，其功耗也随之增长。对于便携式和手持式超声成像设备，由于其能量通常由电池提供，在保持原有功能的情况下，其工作时长必然缩减，严重影响了便携式和手持式超声成像设备的使用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种降低波束合成器功耗的方法及装置,以实现降低波束合成器功耗的目的。第一方面,本专利技术实施例提供了一种降低波束合成器功耗的方法，包括：根据扫查需求计算孔径的大小；根据所述孔径的大小确定无效通道；对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠。进一步的，所述根据所述孔径的大小确定无效通道包括：根据最小孔径和扫查深度计算最大孔径；根据所述最小孔径和最大孔径确定无效通道。进一步的，所述无效通道，包括：分时无效通道和全时无效通道；相应的，所述根据所述最小孔径和最大孔径确定无效通道，包括：根据所述最小孔径和最大孔径确分时无效通道和全时无效通道。进一步的，所述对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠，包括：对所述全时无效通道对应的通道信号放大器和模\数转换器进行休眠；和关停所述全时无效通道对应的波束合成计算器的时钟；和暂停所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟。更进一步的，所述暂停所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟，包括：按照扫查深度确定波束合成计算器的工作时间；根据所述工作时间停止所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟。第二方面,本专利技术实施例还提供了一种降低波束合成器功耗的装置，包括：孔径计算模块，用于根据扫查需求计算孔径的大小；无效通道确定模块，用于根据所述孔径的大小确定无效通道；休眠模块，用于对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠。进一步的，所述无效通道确定模块包括：最大孔径计算单元，用于根据最小孔径和扫查深度计算最大孔径；无效通道确定单元，用于根据所述最小孔径和最大孔径确定无效通道。进一步的，所述无效通道，包括：分时无效通道和全时无效通道；相应的，所述无效通道确定单元用于：根据所述最小孔径和最大孔径确分时无效通道和全时无效通道。进一步的，所述休眠模块包括：休眠单元，用于对所述全时无效通道对应的通道信号放大器和模\数转换器进行休眠；和关停单元，用于关停所述全时无效通道对应的波束合成计算器的时钟；和暂停单元，用于暂停所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟。更进一步的，所述暂停单元用于：按照扫查深度确定波束合成计算器的工作时间；根据所述工作时间停止所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟。本专利技术实施例提供的降低波束合成器功耗的方法及装置，通过根据扫查需求确定无效通道，并对无效通道对应的波束合成器采用低功耗休眠。可以有效降低波束合成器的总体功效，延长了便携式和手持式超声成像设备的使用时长。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术实施例一提供的降低波束合成器功耗的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例一提供的降低波束合成器功耗的方法中孔径剖面示意图；图3是本专利技术实施例二提供的降低波束合成器功耗的方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例二提供的降低波束合成器功耗的方法中孔径剖面示意图；图5是本专利技术实施例三提供的降低波束合成器功耗的方法的流程示意图；图6是本专利技术实施例四提供的降低波束合成器功耗的方法的流程示意图；图7是本专利技术实施例五提供的降低波束合成器功耗的装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的降低波束合成器功耗的方法的流程示意图，本实施例可适用于降低波束合成器功耗的情况，该方法可以由降低波束合成器功耗的装置来执行，该装置可由软件/硬件方式实现，并可集成于超声成像设备，特别是便携式和手持式超声成像设备中。参见图1，所述降低波束合成器功耗的方法，包括：S110，根据扫查需求计算孔径的大小。目前，超声成像设备被广泛利用在生物体内部器官检测、血流检测和骨密度检测等多个领域，正在向全数字方向过渡。波束合成技术是其中重要的一环。波束合成是指将一定集合形状，例如直线、圆柱和弧顶等形状排列的多元基阵中各基元的输出经过延迟、加权、求和等处理后，使其输出具有空间指向性的方法。在超声成像设备中，基阵由多个基元组成，每个基元输出超声波信号，并接受返回的回波信号。在进行超声波扫查时，并不是每一个基元都能够接收到回波信号。孔径大小即能够接收到的基元的数量在基阵中的直径大小。孔径的大小与发射超声波信号的基元的数量相关，也和扫查线的频率相关。发射超声波信号的基元的数量和扫查线的频率都由扫查需求确定。根据扫查需求可以计算孔径的大小。S120，根据所述孔径的大小确定无效通道。通道用于接收回波信号。在本实施例中，无效通道可以无法接收到回波信号的通道集合。基于回波信号的方向性和扫查深度，可以确定无效通道。S130，对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠。在当前的波束合成器设计中，波束合成器包括：通道信号放大器、模\数转换器和波束合成计算器。其中，通道信号放大器用于对接收到的回波信号进行放大；模\数转换器用于将放大后的模拟信号转换为数字信号；波束合成计算器用于对数字信号进行孔径计算和变迹处理。对在进行扫查和成像过程中，通道信号放大器、模\数转换器和波束合成计算器都是无中断的连续工作，无论是否接收到回波信号。这样，波束合成器处于无效工作状态。在本实施例中，将所述无效通道对应的波束合成器设置为休眠状态，波束合成器处于低功耗状态，并且可在接收到回波信号时，从休眠状态中被唤醒，进入工作状态，实现降低功耗的目的。本实施例通过根据扫查需求确定无效通道，并对无效通道对应的波束合成器采用低功耗休眠。可以有效降低波束合成器的总体功效，延长了便携式和手持式超声成像设备的使用时长。在本实施例的一个优选实施方式中，可以将根据所述孔径的大小确定无效通道具体优化为：根据最小孔径和扫查深度计算最大孔径；根据所述最小孔径和最大孔径确定无效通道。图2是本专利技术实施例一提供的降低波束合成器功耗的方法中孔径剖面示意图。参见图2，所述最小孔径包括发射扫查信号的基元构成的直径，即图中的中心通道。根据扫插线的频率和该层扫查可以结算得到组织结构的最大孔径。组织结构的孔径可以由该层结构的最大孔径计算得出。示例性的，可以通过最小孔径分别加减1/2最大孔径，得到孔径的边界。依次计算，得到扫查深度对应的孔径的边界。边界外的通道则为无效通道。通过上述方法，可以准确的确定无效通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低波束合成器功耗的方法，其特征在于，包括：根据扫查需求计算孔径的大小；根据所述孔径的大小确定无效通道；对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠。

【技术特征摘要】
1.一种降低波束合成器功耗的方法，其特征在于，包括：根据扫查需求计算孔径的大小；根据所述孔径的大小确定无效通道；对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述孔径的大小确定无效通道包括：根据最小孔径和扫查深度计算最大孔径；根据所述最小孔径和最大孔径确定无效通道。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无效通道，包括：分时无效通道和全时无效通道；相应的，所述根据所述最小孔径和最大孔径确定无效通道，包括：根据所述最小孔径和最大孔径确分时无效通道和全时无效通道。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述无效通道对应的波束合成器实施休眠，包括：对所述全时无效通道对应的通道信号放大器和模\数转换器进行休眠；和关停所述全时无效通道对应的波束合成计算器的时钟；和暂停所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述暂停所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟，包括：按照扫查深度确定波束合成计算器的工作时间；根据所述工作时间停止所述分时无效通道对应的波束合成计算器的时钟。6.一种降低波束...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志远，
申请(专利权)人：飞依诺科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32