本申请实施例公开了一种基于行列寻址环形超声换能器的成像方法及装置，行列寻址环形超声换能器包括行阵元和列阵元，行阵元为环状。通过触发行阵元依次发射声波，产生具有目标倾斜度的第一柱面波，实现了多角度的柱面波复合的发射聚焦模式，实现仰角方向的发射聚焦；再由列阵元接收第一回波信号，实现在横向上的接收聚焦。通过触发列阵元依次发射声波，产生具有目标轴线位置的第二柱面波，实现了多虚拟点源发散波复合的发射聚焦模式，实现横向的发射聚焦；再由行阵元接收第二回波信号，实现在仰角方向上的接收聚焦。如此实现了仰角方向上的和横向的发射与接收聚焦，实现了快速成像技术在行列寻址环形超声换能器中的使用，提高了成像质量和速度。高了成像质量和速度。高了成像质量和速度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于行列寻址环形超声换能器的成像方法及装置
[0001]本申请涉及图像成像领域，具体涉及一种基于行列寻址环形超声换能器的成像方法及装置。
技术介绍
[0002]超声换能器是一种应用于超声图像成像的设备，可以应用于内窥成像。超声换能器通过激励在超声换能器中分布的正负电极，进行信号的发送与接收，利用接收到的信号可以生成对应的超声图像。
[0003]目前，为了提高超声成像的速度以及质量，通常采用二维超声换能器以获得三维超声图像。二维超声换能器可以采用行列寻址技术，将正负电极按照垂直的行和列进行划分，得到行列分布的阵元。行列寻址二维超声换能器能够实现对于整排或者整列的阵元的激励，相较于一维超声换能器提高了超声成像质量和速度。
[0004]目前的行列寻址二维超声换能器大多是采用二维面阵的结构。行列寻址二维面阵超声换能器在内窥成像的应用中具有一定的局限性。相比较而言，行列寻址二维环形超声换能器具有较大的成像视角以及成像范围，能够满足内窥成像的需要。但是，部分应用于行列寻址二维面阵超声换能器的快速成像算法受限于二维面阵的分布结构，难以应用至行列寻址环形超声换能器中。如何将快速成像算法应用于行列寻址环形超声换能器是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本申请实施例提供一种基于行列寻址环形超声换能器的成像方法及装置，能够快速地生成较高质量的三维成像图像。
[0006]为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0007]一种基于行列寻址环形超声换能器的成像方法，所述行列寻址环形超声换能器包括行阵元以及列阵元，所述行阵元为环状，所述方法包括：
[0008]触发各个所述行阵元依次发射声波，以产生具有目标倾斜度的第一柱面波；
[0009]采集各个所述列阵元接收的所述第一柱面波的第一回波信号；
[0010]对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据；
[0011]对各个所述目标倾斜度对应的第一成像数据进行相干叠加，得到第一三维图像数据；
[0012]触发各个所述列阵元依次发射声波，以产生具有目标轴线位置的第二柱面波；
[0013]采集各个所述行阵元接收的所述第二柱面波的第二回波信号；
[0014]对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据；
[0015]对各个所述目标轴线位置对应的第二成像数据进行相干叠加，得到第二三维图像数据；
[0016]将所述第一三维图像数据与所述第二三维图像数据进行相干叠加，得到三维成像图像。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述触发各个所述行阵元依次发射声波，以产生具有目标倾斜度的第一柱面波，包括：
[0018]根据各个所述行阵元的高度以及目标倾斜度，计算各个所述行阵元对应的发射时刻；
[0019]在各个所述行阵元对应的发射时刻依次触发各个所述行阵元发射声波，以产生具有所述目标倾斜度的第一柱面波。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据，包括：
[0021]根据所述第一回波信号计算所述第一柱面波到达第一成像位置的第一时间与由所述第一成像位置到达第i个列阵元的第二时间之和，作为所述第i个列阵元对应的双向传播时间，i取1至n的整数，n为所述列阵元的数量；
[0022]根据各个所述列阵元对应的双向传播时间对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述触发各个所述列阵元依次发射声波，以产生具有目标轴线位置的第二柱面波，包括：
[0024]根据各个所述列阵元的位置与目标轴线位置的距离，计算各个所述列阵元对应的发射时刻；
[0025]在各个所述列阵元对应的发射时刻依次触发各个所述列阵元发射声波，以产生具有所述目标轴线位置的第二柱面波。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据，包括：
[0027]根据所述第二回波信号计算所述第二柱面波到达第二成像位置的第三时间与由所述第二成像位置到达第j个行阵元的第四时间之和，作为所述第j个行阵元对应的双向传播时间，j取1至m的整数，m为所述行阵元的数量；
[0028]根据各个所述行阵元对应的双向传播时间对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据。
[0029]一种基于行列寻址环形超声换能器的成像装置，所述行列寻址环形超声换能器包括行阵元以及列阵元，所述行阵元为环状，所述装置包括：
[0030]第一触发单元，用于触发各个所述行阵元依次发射声波，以产生具有目标倾斜度的第一柱面波；
[0031]第一采集单元，用于采集各个所述列阵元接收的所述第一柱面波的第一回波信号；
[0032]第一合成单元，用于对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据；
[0033]第一叠加单元，用于对各个所述目标倾斜度对应的第一成像数据进行相干叠加，得到第一三维图像数据；
[0034]第二触发单元，用于触发各个所述列阵元依次发射声波，以产生具有目标轴线位
置的第二柱面波；
[0035]第二采集单元，用于采集各个所述行阵元接收的所述第二柱面波的第二回波信号；
[0036]第二合成单元，用于对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据；
[0037]第二叠加单元，用于对各个所述目标轴线位置对应的第二成像数据进行相干叠加，得到第二三维图像数据；
[0038]第三叠加单元，用于将所述第一三维图像数据与所述第二三维图像数据进行相干叠加，得到三维成像图像。
[0039]在一种可能的实现方式中，所述第一触发单元，包括：
[0040]第一计算子单元，用于根据各个所述行阵元的高度以及目标倾斜度，计算各个所述行阵元对应的发射时刻；
[0041]第一触发子单元，用于在各个所述行阵元对应的发射时刻依次触发各个所述行阵元发射声波，以产生具有所述目标倾斜度的第一柱面波。
[0042]在一种可能的实现方式中，所述第一合成单元，包括：
[0043]第二计算子单元，根据所述第一回波信号计算所述第一柱面波到达第一成像位置的第一时间与由所述第一成像位置到达第i个列阵元的第二时间之和，作为所述第i个列阵元对应的双向传播时间，i取1至n的整数，n为所述列阵元的数量；
[0044]第一合成子单元，用于根据各个所述列阵元对应的双向传播时间对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据。
[0045]在一种可能的实现方式中，所述第二触发单元，包括：
[0046]第三计算子单元，用于根据各个所述列阵元的位置与目标轴线位置的距离，计算各个所述列本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于行列寻址环形超声换能器的成像方法，其特征在于，所述行列寻址环形超声换能器包括行阵元以及列阵元，所述行阵元为环状，所述方法包括：触发各个所述行阵元依次发射声波，以产生具有目标倾斜度的第一柱面波；采集各个所述列阵元接收的所述第一柱面波的第一回波信号；对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据；对各个所述目标倾斜度对应的第一成像数据进行相干叠加，得到第一三维图像数据；触发各个所述列阵元依次发射声波，以产生具有目标轴线位置的第二柱面波；采集各个所述行阵元接收的所述第二柱面波的第二回波信号；对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据；对各个所述目标轴线位置对应的第二成像数据进行相干叠加，得到第二三维图像数据；将所述第一三维图像数据与所述第二三维图像数据进行相干叠加，得到三维成像图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发各个所述行阵元依次发射声波，以产生具有目标倾斜度的第一柱面波，包括：根据各个所述行阵元的高度以及目标倾斜度，计算各个所述行阵元对应的发射时刻；在各个所述行阵元对应的发射时刻依次触发各个所述行阵元发射声波，以产生具有所述目标倾斜度的第一柱面波。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据，包括：根据所述第一回波信号计算所述第一柱面波到达第一成像位置的第一时间与由所述第一成像位置到达第i个列阵元的第二时间之和，作为所述第i个列阵元对应的双向传播时间，i取1至n的整数，n为所述列阵元的数量；根据各个所述列阵元对应的双向传播时间对所述第一回波信号进行波束合成，得到所述目标倾斜度对应的第一成像数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发各个所述列阵元依次发射声波，以产生具有目标轴线位置的第二柱面波，包括：根据各个所述列阵元的位置与目标轴线位置的距离，计算各个所述列阵元对应的发射时刻；在各个所述列阵元对应的发射时刻依次触发各个所述列阵元发射声波，以产生具有所述目标轴线位置的第二柱面波。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据，包括：根据所述第二回波信号计算所述第二柱面波到达第二成像位置的第三时间与由所述第二成像位置到达第j个行阵元的第四时间之和，作为所述第j个行阵元对应的双向传播时间，j取1至m的整数，m为所述行阵元的数量；根据各个所述行阵元对应的双向传播时间对所述第二回波信号进行波束合成，得到所述目标轴线位置对应的第二成像数据。6.一种基于行列寻址环形超声换能器的成像装置，其特征在于，所述行...
【专利技术属性】
技术研发人员：马腾，谭清源，张琪，李永川，王丛知，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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