基于发射迭代法的全数字Ｂ超仪超声波失常的抑制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于发射迭代法的全数字Ｂ超仪超声波失常的抑制方法：（１）Ｂ超仪的超声换能器探头发射原始信号；（２）探头接收反馈信号，后将反馈信号传输至微处理器；（３）微处理器对反馈信号进行迭代处理；（４）迭代处理的信号又通过探头发射；（５）探头再次接收反馈信号；（６）返回至第（３）步，重复（３）－（６）步数次；（７）显示图像。基于发射迭代算法的全数字Ｂ超仪超声波失常的抑制方法使用滤波器估算来校正发射声束，得到的声束引起声波的背向散射，这种背向散射声束更适合对信号到达的时间和振幅进行估算，从而使得对换能器的建模变得更加方便，最终应用在全数字Ｂ超仪上来减少和抑制超声波失常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于全数字B超仪
，特别涉及一种基于发射迭代法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法。
技术介绍
医学超声成像中的失常通常是通过换能器阵列信号的到达时间和振幅波动来建模的，该方法是对物理失常过程的近似，并可通过使用延时和振幅滤波器来校正发射信号，但严重失常时对这种滤波器的测定是非常困难的。在医学超声成像中通常利用超声波在生物组织中传播时的非线性特性，同样也带来噪声，超声图像中噪声的主要来源是换能器和生物组织间的失常和多重反射，这两者都是由组织声学性质的空间差异性造成的，这些差异性主要在靠近体表的部分如体壁等部位出现。在很多情况下，图像分辨力的降低可能会使得基于这些图像的可靠诊断难以得到。因此，有必要提出一种方法来解决这个问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于发射迭代法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法。本专利技术所采取的技术方案：基于发射迭代法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法，按如下步骤进行：-->(1)B超仪的超声换能器探头发射原始信号；(2)探头接收反馈信号，后将反馈信号传输至微处理器；(3)微处理器对反馈信号进行迭代处理；(4)迭代处理的信号又通过探头发射；(5)探头再次接收反馈信号；(6)返回至第(3)步，重复(3)-(6)步数次；(7)显示图像。所述的基于发射迭代法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法，迭代处理过程重复6-8次。所述的基于发射迭代法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法，B超仪的微处理器设于主板之上，主板设有电源接口、串口、硬盘接口、SD卡接口、USB接口、超换能器探头接口、系统总线接口、网络接口、LCD接口；微处理器通过连线与上述各接口相连；微处理器还通过连线与内存、电子硬盘、存储器、配置芯片相连。本专利技术给出了一种基于发射迭代算法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法，该方法使用滤波器估算来校正发射声束，得到的声束引起声波的背向散射，这种背向散射声束更适合对信号到达的时间和振幅进行估算，从而使得对换能器的建模变得更加方便，最终应用在全数字B超仪上来减少和抑制超声波失常。附图说明图1是本专利技术的流程框图。-->图2是3D仿真模型图。图3是试验效果比对图。图4是试验结果曲线比对图。图5是本专利技术系统框图。图6是USB模块接口连线图。图7是串口模块连线图。图8是CF/IDE和SD卡接口模块连线图。图9是LCD模块电路方框图。图10是ARM与FPGA接口方框图。图11是本专利技术系统控制及流程框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细说明。如图1、11所示，基于发射迭代算法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法按如下步骤进行；(1)全数字B超仪的超声换能器探头向人体发射原始信号；(2)从人体反馈回信号，由探头接收，反馈信号被传输至微处理器即CPU；(3)CPU对反馈信号进行迭代处理；(4)迭代处理的信号又通过探头向人体发射；(5)探头再次接收反馈信号；(6)返回至第(3)步，重复(3)-(6)步8次；(7)最后，显示图像。系统框图11(图示中粗线为信号流程，细线为控制流程)中的主要信号定义-->如下：Twave[047]：48路发射波形；Hpuls[047]：发射波形驱动后；Pecho[0127]：探头I/O信号；Hecho[047]：48路回波信号；Fecho[047]：预放后的回波；Techo[047]：TGC放大后的回波；Secho[015]：整序对折后的回波；TGC：TGC信号Adecho[023，07]：24路A/D输出；Dbfout[012]：波束合成器输出；Adclk[023]：A/D采样时钟；Dspout[010]：信号处理输出；数据头Dsphead、数据时钟Dspclk；Impout[07]：图象处理输出；数据头Imphead、数据时钟Impclk；图象总线：8位数据Dscout[07]、数据时钟Dscclk、          数据头Dschead、块地址BlockX和BlockY；PCI总线：实时控制模块与系统主控制器之间的连接。发射声束失常校正的迭代过程被定义为：首先一组失常参数被检测到，这组参数被用来校正发射的超声声束，然后同样参数的一组新估算值将被计算出来，之后重复这个过程，也称自适应成像或自动聚焦为发射声束失常校正的迭代。为评价发射声束迭代过程的收敛性，本专利技术采用了两种测量方法。第一-->个测定方法将每一个单元信号与一个参考信号进行相关，参考信号是接收信号经过加权和修改过的声束形成器的输出；第二种方法使用互谱的特征函数分解来使得接收信号中的期望能量值得到最大化。I信号和失常校正模型根据传统声学的方法，失常按照如下方法建模，即通过使用广义频率依赖屏(generalized frequency-dependent screen)滤波器来使常系数波动方程的格林函数与带有空间变量系数波动方程的格林函数相关。滤波器的频率响应被用来描述引入到信号中各频率分量的失常。如果广义频率依赖屏与背向散射产生处的空间位置无关，则阵列坐标L处接收到的信号可写成如下形式：函数是对空间中包含有散射体的体积的积分，并且代表了无失常的声散射信号，但它却依赖于发射声束，因此，可以看作是发射失常的函数。阵列单元失常与散射体的空间位置无关的情形可被记为散射体无关失常(scatterer-independent aberration)，这可以看作将所有非均匀介质中的失常都集中在阵列表面的一层中。对于不同深度的失常，这种假设通常是不能被满足的，但却是对焦点附近区域(等晕区(the isoplanatic patch))的很好近似。按照等式(1)将发射声束聚焦到等晕区的内部即可获得接收信号。本专利技术使用的两种失常检测方法使用时间延迟和振幅校正来进行失常校正，并用到了如下的传输函数：时间延迟τ和幅度α是阵列坐标ra的函数，但不依赖于频率值。在散射体无关的失常基础上，这种对校正滤波器的近似对带限信号是适用的。-->如果可以得到到达时间和振幅波动正确的测量值，那么即使在严重失常的情况下，使用时间和幅度滤波仍然可以得到近似理想的校正(无失常)。II散射体无关失常及van Cittert-Zernike定理当散射体在空间中随机分布时，背向散射信号是一个随机变量。设失常是散射体无关的，则阵列上位置rp和rn处接收信号的互相关可以用等式(1)表述：这里，F(rp，rn)是无失真背向散射信号的互谱。为了标号上的方便，本文省略了对频率的依赖关系。van Cittert-Zernike定理被发展了以便适用于不连续的背向声散射以及波在均匀介质中的传播。若失常是散射体无关的，则van Cittert-Zernike定理即可被应用。在这种情况下按如下的方式计算：这里，是散射强度，积分在阵列表面Sa上进行，则是阵列的切趾函数。III发射声束迭代一个发射声束迭代由以下部分组成：即对时间和振幅的估算；将这些估算用于获得发射声束校正剖面图；接收由校正的发射声束产生的散射信号，之后重复该过程。为了估算来自随机散射体信号的到达时间和振幅波动，本专利技术中使用了MBFO(modified beam-former output)和EFE(Eigen function estimator)两种-->失常检测方法。这两种测量方法都基于接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于发射迭代法的全数字Ｂ超仪超声波失常的抑制方法，其特征是，（１）Ｂ超仪的超声换能器探头发射原始信号；（２）探头接收反馈信号，后将反馈信号传输至微处理器；（３）微处理器对反馈信号进行迭代处理；（４）迭代处理的信号又通过探头发射；（５）探头再次接收反馈信号；（６）返回至第（３）步，重复（３）－（６）步数次；（７）显示图像。

【技术特征摘要】
1、基于发射迭代法的全数字B超仪超声波失常的抑制方法，其特征是，(1)B超仪的超声换能器探头发射原始信号；(2)探头接收反馈信号，后将反馈信号传输至微处理器；(3)微处理器对反馈信号进行迭代处理；(4)迭代处理的信号又通过探头发射；(5)探头再次接收反馈信号；(6)返回至第(3)步，重复(3)-(6)步数次；(7)显示图像。2、根据权利要求1所述的基于发射迭代法的全数字B超仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑音飞，李鹏，乔义松，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]