【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本说明书涉及超声成像领域，并且更具体地涉及包括行列寻址超声换能器阵列的装置，以及借助这种装置采集主体的图像的方法。
技术介绍
1、超声成像装置通常包括多个超声换能器和连接到换能器的电子控制电路系统。在操作中，所有换能器面向采集其图像的主体。电子控制电路被配置为将电激励信号施加到换能器，以使得换能器在待分析主体或物体的方向上发射超声波。由换能器发射的超声波被待分析主体(被其内部和/或表面结构)反射，然后返回到换能器，换能器将它们转换回电信号。这些电响应信号被控制电子器件读取，并且可以被存储和分析以推断关于被研究主体的信息。
2、超声换能器在二维图像采集装置的情况下可以布置成条带，或者在三维图像采集装置的情况下布置成阵列。在二维图像采集装置的情况下，采集的图像代表在一方面由条形换能器的对准轴线和另一方面由换能器的发射方向所定义的平面中所研究的主体截面。在三维图像采集装置的情况下，采集的图像代表由换能器阵列的两个对准方向和换能器的发射方向所定义的体积。
3、三维图像采集装置可以分为其中阵列的每个换能器可单独寻址的“完全填充(fully populated)”装置和其中阵列的换能器可按行和按列寻址的“行列寻址”(rca)装置。
4、完全填充装置在发射和接收时提供了更大的超声波束成形的灵活性。然而，由于在m行乘n列阵列的情况下所需的发射/接收信道的数量等于m*n，阵列的控制电子器件是复杂的。另外，信噪比通常相对较低，因为每个换能器暴露于超声波的表面积很小。
5、rca型装置使用不同的超声波束
6、这里的重点在于用于使用行列寻址(rca)采集三维图像的装置和过程。
7、将期望改进用于采集具有行列寻址的三维超声图像的装置和过程的至少一些方面。
技术实现思路
1、为此，一个实施例提供了一种借助行列寻址矩阵超声成像装置采集主体的图像的方法，所述装置包括分别通过行电极和列电极以行和列连接的基本超声波换能器的阵列，所述方法包括：
2、-在所述主体的方向上执行相同超声波的n次连续发射，其中n是大于或等于2的整数；以及
3、-在每次发射之后，借助所述装置实施由所述主体反射的返回超声波的接收阶段，
4、其中，在每个接收阶段期间，在所述装置的每个行电极上读取代表所接收的波的电变量，
5、并且其中，在n个所述接收阶段中的任意两个之间，修改所述阵列的至少一个基本超声换能器的个体贡献的符号。
6、根据一个实施例，在所述n个接收阶段中的每一个期间，所述阵列的每个列电极维持在dc偏置电压，并且，在所述n个接收阶段中的任意两个之间，修改施加到所述装置的列电极中的至少一个的所述dc偏置电压的符号。
7、在一个实施例中，在所述n个接收阶段期间分别施加到所述装置的列电极的偏置电压的符号通过正交矩阵的矢量来编码，例如通过哈达玛矩阵的矢量来编码。
8、根据一个实施例，借助所述行列寻址矩阵超声成像装置执行所述n次连续发射，并且，在所述n次发射中的每个发射期间，所述阵列的每个列电极保持在dc偏置电压，并且叠加在所述dc偏置电压上的ac激励电压施加到所述列电极，并且，在每次发射期间，分别施加到所述阵列的列电极的所述dc偏置电压的符号与在后续接收阶段中分别施加到列电极的所述dc偏置电压的符号相同。
9、在一个实施例中，在所述n个接收阶段中的任意两个之间，借助开关系统反转所述行电极与所述列电极之间的至少一个基本换能器的电连接，以修改所述阵列的所述至少一个基本超声换能器的个体贡献的符号。
10、在一个实施例中，所述超声换能器是cmut或pmut换能器。
11、在一个实施例中，所述阵列包括n行和n列基本超声换能器。
12、根据一个实施例，所述过程还包括步骤：其中电子处理装置借助在所述n个接收阶段期间从所述装置的行电极读取的电变量的线性组合来计算所述阵列的每个所述基本换能器的个体贡献。
13、在一个实施例中，在所述装置的每个行电极上读取的所述电变量是电压值。
14、另一实施例提供了一种行列寻址矩阵超声成像装置，所述装置包括：分别通过行电极和列电极以行和列连接的基本超声波换能器的阵列，以及被配置成实施如上所述的过程的控制电路。
15、在一个实施例中，所述超声换能器是cmut或pmut换能器。
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1.一种借助行列寻址矩阵超声成像装置(100)来采集主体的图像的方法，所述装置(100)包括通过相应的行电极(Ri)和列电极(Cj)以行和列连接的基本超声波换能器(101)的阵列，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阵列的所述基本换能器(101)的个体贡献(eij)的计算包括：将在所述N个接收阶段(RX1、...RXN)期间在所述装置的行电极(Ri)上读取的所述电变量(VRi)乘以先前在表征或仿真阶段确定并且存储在所述电子处理装置的存储器中的矩阵[A]的系数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述N个接收阶段(RX1、...RXN)中的每一个期间，所述阵列的每个列电极(Cj)维持在DC偏置电压(Vbias、-Vbias)，
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述N个接收阶段(RX1、...RXN)期间分别施加到所述装置的列电极(Cj)上的所述偏置电压(Vbias、-Vbias)的符号通过正交矩阵的矢量来编码，例如通过哈达玛矩阵的矢量来编码。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，借助所述行列寻址矩
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述N个接收阶段(RX1、...RXN)中的任意两个接收阶段之间，借助开关系统反转所述行电极(Ri)与所述列电极(Cj)之间的至少一个基本换能器(101)的电连接，以修改所述阵列的所述至少一个基本超声换能器(101)的个体贡献(eij)的符号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述超声换能器(101)是CMUT换能器或PMUT换能器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述阵列包括N行和N列基本超声换能器(101)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在所述装置的每个行电极(Ri)上读取的所述电变量(VRi)是电压。
10.一种行列寻址矩阵超声成像装置(100)，所述装置(100)包括：通过相应的行电极(Ri)和列电极(Cj)以行和列连接的基本超声波换能器(101)的阵列，以及被配置成实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法的控制电路。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述超声换能器(101)是CMUT换能器或PMUT换能器。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种借助行列寻址矩阵超声成像装置(100)来采集主体的图像的方法，所述装置(100)包括通过相应的行电极(ri)和列电极(cj)以行和列连接的基本超声波换能器(101)的阵列，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阵列的所述基本换能器(101)的个体贡献(eij)的计算包括：将在所述n个接收阶段(rx1、...rxn)期间在所述装置的行电极(ri)上读取的所述电变量(vri)乘以先前在表征或仿真阶段确定并且存储在所述电子处理装置的存储器中的矩阵[a]的系数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述n个接收阶段(rx1、...rxn)中的每一个期间，所述阵列的每个列电极(cj)维持在dc偏置电压(vbias、-vbias)，
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述n个接收阶段(rx1、...rxn)期间分别施加到所述装置的列电极(cj)上的所述偏置电压(vbias、-vbias)的符号通过正交矩阵的矢量来编码，例如通过哈达玛矩阵的矢量来编码。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，借助所述行列寻址矩阵超声成像装置(100)执行所述n次连续发射(tx1、...txn)，并且其中，在所述n次发射(tx1、...txn)中的每个发射期间，所述阵列的每个列电极(cj)保持在dc偏置电压(vbias、-vbias)，并且叠加在所述dc偏置...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥德朗·布尔梅，帕斯卡·查丹，斯蒂芬·布莱宾，
申请(专利权)人：莫杜莱斯公司，
类型：发明
国别省市：
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