光声重建算法的硬件加速方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种光声重建算法的硬件加速方法、装置及系统，是将DAS算法前置到前端的一种硬件加速设计。本发明专利技术根据固有的系统参数(探头数量、探头位置、采样率等)生成查找表，并根据查找表将DAS算法简化成对光声信号在RAM中作存储操作，完成算法后，直接输出图片给后端PC。本发明专利技术提供的方法直接减少了大量的数据传输过程，大大降低系统成像时间，提高实时性，同时也提高了系统的集成度。本发明专利技术适用于DAS算法及其各种变体，可用于专用芯片的设计，也可用于SOC集成芯片的设计。可用于SOC集成芯片的设计。可用于SOC集成芯片的设计。

【技术实现步骤摘要】
光声重建算法的硬件加速方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及一种光声重建算法的硬件加速方法，采用该硬件加速方法的装置及采用该装置的系统。

技术介绍

[0002]光声效应是指当物体受到脉冲的光照射之后，物体会吸收光强，产生瞬时温度升降和体积涨缩现象，从而向外辐射出声信号的物理现象。基于光声效应，光声成像技术已经获得了广泛的关注和飞速的发展。如今，光声成像技术已经在小动物成像、血氧饱和度定量、肿瘤良恶性诊断上取得了一定的成功。
[0003]在光声成像中，基于DAS(delay
‑
and
‑
sum)的图像重构算法被广泛应用于光声系统当中。在DAS算法中，假设系统使用的是线阵探头，共有N个超声探头，波束成形信号与接收到的超声信号的关系可以表示为：
[0004][0005]式(1)中：S
DAS
(x,y)表示波束成形信号在成像区域中位于坐标位置(x,y)处的值；S(i,τ(x,y,i))表示接收到的第i个超声探头信号在延迟时间τ(x,y,i)处的值，τ(x,y,i)表示从成像区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光声重建算法的硬件加速方法，其特征在于，包括以下步骤：基于已知的实际超声探头数量、各个超声探头的实际位置、采样率和超声的传播速度c计算得到从不同成像区域坐标位置到不同超声探头的超声传播时间，其中，将从成像区域坐标位置(x,y)到第i个超声探头的超声传播时间定义为τ(x,y,i)，i＝1,2,...,N，N表示超声探头的总个数；步骤2、基于步骤1计算得到的超声传播时间建立查找表，将步骤1计算得到的超声传播时间τ(x,y,i)及对应的成像区域坐标位置(x,y)、第i个超声探头设置为查找表中的一条记录，在查找表中，将所有记录按照成像区域的坐标依次排列，即每个坐标位置(x,y)，对应一个超声传播时间所对应的光声信号地址偏移量；步骤3、采集N个超声探头给出的所有光声信号，将所有光声信号存储在存储单元中，所有光声信号的存储地址按照接收到该光声信号的延迟时间顺序存储，使得每个光声信号的存储地址与查找表中成像区域的每个坐标对应的超声转播时间对应的地址偏移量相关联；步骤4、根据查找表获取对应成像区域坐标位置的光声信号值的存储地址，基于存储地址读取光声信号，并生成成像区域图像；步骤5、获得当前通道的光声成像图片后，在下一个通道重复步骤3至步骤4获得下一个通道的光声成像图片，直至获得所有M个通道的光声成像图片后，M≥2，将所有通道的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，高子健，高峰，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：