【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声场测量，特别是聚焦超声的声场测量，具体涉及一种脉冲声场采集方法及系统。
技术介绍
1、高强度聚焦超声广泛应用于超声治疗，其主要是利用聚焦的焦点进行高温消融治疗，聚焦超声的声场关乎着治疗安全性和有效性，也与相关的声学研究紧密相关，而聚焦超声的声场特性主要是通过水听器来测量其声压分布和声场，当前聚焦超声的声场在进行扫描时，通常用连续驱动信号驱动换能器产生连续波声场。然而，在扫描声轴方向的声场数据时，连续的声场遇到障碍物反射的声场信息会扰动采集点的信息准确性，同时，长时间连续的高功率驱动换能器也会对换能器性能产生影响，亟须一种新的脉冲声场采集方案来提高脉冲信息采集准确率。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种脉冲声场采集方法及系统，以解决脉冲声场采集准确率不高的技术问题。
2、在第一方面，本专利技术提供的一种脉冲声场采集方法，所述方法包括：获取换能器与水听器的位置关系；基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定所述水听器在轴向上偏移的第一距离，在径向上分别到最近声源点、最远声源点所对应的第二距离、第三距离；若监测到所述水听器发生位置偏移，则根据所述第一距离确定所述水听器在轴向上的第一延时，并依据所述水听器分别与所述第二距离、所述第三距离的时间确定第二延时；根据轴向上的第一延时以及径向上第二延时实时对所述水听器分别进行延时补偿，扫描所述换能器的线面体以采集脉冲声场。
3、于本专利技术的一实施例中，在获取换能器与水听器的位
4、于本专利技术的一实施例中，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定所述水听器在轴向偏移的第一距离，包括：确定所述水听器中心声轴到换能器最低凹点的垂直距离，以及所述换能器表面到换能器最低凹点的轴向高度；根据所述垂直距离与轴向高度确定所述水听器到所述换能器表面的垂直高度；根据所述垂直高度确定所述水听器在轴向上偏移的轴向偏移距离；根据所述轴向偏移距离确定所述水听器在轴向偏移的第一距离。
5、于本专利技术的一实施例中，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定在径向上分别到最近声源点、最远声源点所对应的第二距离、第三距离，包括：确定所述水听器在径向维度上的x轴方向的第一移动距离与y轴方向的第二移动距离；根据所述第一移动距离与所述第二移动距离的平方和进行根运算，确定所述水听器的径向偏移距离；根据所述换能器的半径与所述径向偏移距离之差，与垂直高度的平方和进行根运算，确定所述水听器在径向到最近声源点的第二距离；根据所述换能器的半径与所述径向偏移距离之和，与垂直高度的平方和进行根运算，确定所述水听器在径向到最远声源点的第三距离。
6、于本专利技术的一实施例中，根据所述第一距离确定所述水听器在轴向上的第一延时，并依据所述水听器分别与所述第二距离、所述第三距离的时间确定第二延时，包括：根据所述第一距离与声速的第一比值，确定所述水听器在轴向上的第一延时；根据所述换能器驱动脉冲的预设周期个数与当前脉冲频率，确定脉冲持续时间；确定所述第二距离与声速的第二比值以及所述第三距离与声速的第三比值；将所述第二比值、所述第三比值与所述脉冲持续时间之和形成延时补偿区间，基于延时补偿区间确定第二延时。
7、于本专利技术的一实施例中，根据轴向上的第一延时以及径向上第二延时实时对所述水听器分别进行延时补偿，扫描所述换能器的线面体以采集脉冲声场，包括：按照所述第一延时、所述第二延时分别在轴向上、径向上实时对所述水听器进行延时补偿，通过延时触发所述水听器以使不同位置的脉冲采集的所述脉冲声场中携带有相同的脉冲时刻和相同的脉冲个数。
8、于本专利技术的一实施例中，配置换能器驱动脉冲为预设周期个数，以使水听器在预设周期个数内采集脉冲，包括：配置换能器驱动脉冲为预设周期个数为20-50，以使水听器在预设周期个数的后半周期内采集脉冲。
9、于本专利技术的一实施例中，采集脉冲声场之后，还包括：基于所述脉冲声场的径向和轴向声压分布，计算声场参数，对所述换能器声场特性的性能参数进行测量，并生成评估结果；其中，所述换能器为聚焦换能器，所述聚焦换能器声场的性能参数包括焦域的长轴尺寸，焦域轴向次极大声压及衰减，焦平面的宽度，最高旁瓣声压及衰减，焦域面积，当前激励下的焦域声强分布和对应声功率，声场焦平面的对称性。
10、在第二方面，本专利技术提供了一种脉冲声场采集系统，所述系统包括：位置确定模块，用于获取换能器与水听器的位置关系；距离确定模块，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定所述水听器在轴向上偏移的第一距离，在径向上分别到最近声源点、最远声源点所对应的第二距离、第三距离；延时确定模块，用于若监测到所述水听器发生位置偏移，则根据所述第一距离确定所述水听器在轴向上的第一延时，并依据所述水听器分别与所述第二距离、所述第三距离的时间确定第二延时；声场采集模块，用于根据轴向上的第一延时以及径向上第二延时实时对所述水听器分别进行延时补偿，扫描所述换能器的线面体以采集脉冲声场。
11、于本专利技术的一实施例中，所述系统还包括：接收所述换能器的超声信号的水听器，所述水听器垂直于流固分界面悬挂在液体中，且位于所述换能器中心轴上；由三维运动控制模块控制双轴丝杆滑台带动所述水听器移动；三维运动控制模块由结构相同的三组装置构成，分别控制所述水听器在x轴、y轴与z轴方向上的精准移动；每组装置均由一个步进电机带动丝杠传动使滑台移动。
12、本专利技术的有益效果：通过换能器与水听器的位置关系实时确定所述水听器在轴向上偏移的第一距离，在径向上分别到最近声源点、最远声源点所对应的第二距离、第三距离；根据所述第一距离确定所述水听器在轴向上的第一延时，并依据所述水听器分别与所述第二距离、所述第三距离的时间确定第二延时；根据轴向上的第一延时以及径向上第二延时实时对所述水听器分别进行延时补偿，扫描所述换能器的线面体以采集脉冲声场。通过上述脉冲声场采集系统，一方面，避免了人工参与，提高了脉冲声场采集效率，另一方面，实时测量水听器相对换能器的不同位置，计算不同位置的脉冲到达水听器时间，按照该时间调节水听器采集脉冲延时，实时补偿到采集触发延时中，以保证在任意位置采集到的声场信息都在相同的脉冲时刻和拥有相同的脉冲个数，且保证采集到的声场信息包含所有声源信息，确保了脉冲声场采集准确率。
13、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
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1.一种脉冲声场采集方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，在获取换能器与水听器的位置关系之前，还包括
3.根据权利要求2所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定所述水听器在轴向偏移的第一距离，包括：
4.根据权利要求3所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定在径向上分别到最近声源点、最远声源点所对应的第二距离、第三距离，包括：
5.根据权利要求1所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，根据所述第一距离确定所述水听器在轴向上的第一延时，并依据所述水听器分别与所述第二距离、所述第三距离的时间确定第二延时，包括：
6.根据权利要求1所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，根据轴向上的第一延时以及径向上第二延时实时对所述水听器分别进行延时补偿，扫描所述换能器的线面体以采集脉冲声场，包括：
7.根据权利要求2所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，配置换能器驱动脉冲为预设周期个数，以使水听器在预设周期个
8.根据权利要求1至7任一所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，采集脉冲声场之后，还包括：
9.一种脉冲声场采集系统，其特征在于，所述系统包括：
10.根据权利要求9所述的脉冲声场采集系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲声场采集方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，在获取换能器与水听器的位置关系之前，还包括
3.根据权利要求2所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定所述水听器在轴向偏移的第一距离，包括：
4.根据权利要求3所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，基于所述换能器与所述水听器的位置关系实时确定在径向上分别到最近声源点、最远声源点所对应的第二距离、第三距离，包括：
5.根据权利要求1所述的脉冲声场采集方法，其特征在于，根据所述第一距离确定所述水听器在轴向上的第一延时，并依据所述水听器分...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈灿林，宋丹，刘雅璐，黄文军，罗曼，
申请(专利权)人：重庆医科大学，
类型：发明
国别省市：
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