一种应用于波束合成的边缘补偿方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超声技术领域，特别涉及超声波束合成技术，尤其是一种应用于波束合成的边缘补偿方法和装置。本发明专利技术所提供的技术方案，通过对收发孔径的控制，增加边缘扫描线阵元的参与数目，可以有效增强边界扫描线回波能量，提高图像显示亮度，其具有算法简单，节约资源，易于硬件实现，实用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声
，特别涉及超声波束合成技术，尤其是一种应用于波束合成的边缘回波能量补偿方法及采用该种方法的装置。
技术介绍
波束合成是医用超声诊断系统中的关键技术，合成波束的质量对超声成像的精确性和分辨率有很大影响。目前大部分的超声系统中的波束合成对扫描线的聚焦均大部分采取收发孔径对称控制，即扫描线左右两边的收发孔径数量相等，以获得最佳分辨率的，但是探头边缘，如果采取对称控制，并不能实现全孔径的收发，所以由于边缘扫描线参与的收发孔径相对于中心部分扫描线的收发孔径数量差异太大，边缘扫描线接收到的回波信号能量就会比中心部分扫描线接收到的回波信号能量少很多，这样便会导致显示成像中图像边缘偏暗的现象。现有技术中对边缘扫描线主要有两种处理方法方法一，直接把该部分能量低的边缘扫描线去掉，但是该种方法会造成探头阵元资源的浪费，整体扫描线会减少，从而使得整体效果变差；方法二，给边缘扫描线乘以一个特定增益系数，此方案对于图像边缘的亮度有一定的提高作用，但是由于参与收发阵元少，图像边缘的分辨率会比全孔径收发区域的图像的分辨率相差更大。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术的目的即在于一种应用于波束合成的，可有效增强边界扫描线回波能量的边缘补偿方法和装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术一种应用于波束合成的边缘补偿方法，包括步骤1，发射超声信号并接收其回波信号；步骤2，将所述回波信号进行放大和模数转换，得到相应的回波数字信号；步骤3，将所述的回波数字信号进行波束合成得到对应的回波合成信号；步骤4，获取所述回波合成信号的匹配层能量值；步骤5，将所述匹配层能量值与预设能量值进行比较；步骤6，若所述的匹配层能量值小于所述的预设能量值，则控制打开未开启的阵元的发射孔径，并返回所述步骤I ;步骤7，若所述的匹配层能量值大于所述的预设能量值，则输出所述的回波合成信号。进一步的，在所述步骤I之前还包括，打开超声探头中相应阵元的发射孔径。更进一步的，所述步骤6中，若所述的匹配层能量值小于所述的预设能量值，则控制再打开未开启的相邻阵元的发射孔径，再返回所述步骤I。作为一种改进，所述步骤6中包括预设待开启发射孔径启动信号的步骤，若所述的匹配层能量值小于所述的预设能量值，则控制发送该启动信号，开启相应阵元的发射孔径，然后返回所述步骤I。更进一步的，所述的步骤4包括，步骤41，计算所述超声信号通过匹配层持续的时间长度；步骤42，将所述时间长度内的回波合成信号求和得到匹配层能量值；步骤43，存储所述的匹配层能量值。更进一步的，所述步骤5中预设能量值包括如下步骤，a.打开超声探头所有阵元的发射孔径，发射超声信号并接收其回波信号；b.将所述回波信号进行放大和模数转换，得到相应的回波数字信号；c.将所述的回波数字信号进行波束合成得到对应的回波合成信号；d.获取所述回波合成信号的匹配层能量值；e.根据所述匹配层能量值按比例关系得到每条扫描线预设的能量值；更进一步的，所述的步骤7中所述的回波合成信号的输出包括，输出进入到数字扫描变化处理和/或显示和/或打印和/或存储和/或输出进行数字信号处理。本专利技术一种应用于波束合成的边缘补偿装置，包括了，超声信号发射与接收单元， 回波数字信号生成单元，波束合成单元，匹配层能量值计算单元，匹配层能量值比较单元， 阵元发射孔径控制单元和信号输出单元，所述的超声信号发射与接收单元用于发射超声信号并接收其回波信号；所述的回波数字信号生成单元，与所述的超声信号发射与接收单元相连接，用于将所述回波信号进行放大和模数转换，得到相应的回波数字信号；所述的波束合成单元与所述的回波数字信号生成单元相连接，用于将所述的回波数字信号进行波束合成得到对应的回波合成信号；所述的匹配层能量值计算单元，与所述的波束合成单元相连接，用于获取所述回波合成信号的匹配层能量值；所述的匹配层能量值比较单元，与所述的匹配层能量值计算单元和所述的超声信号发射与接收单元相连接，用于将所述匹配层能量值与预设能量值进行比较，若所述的匹配层能量值小于所述的预设能量值，则返回所述的超声信号发射与接收单元，重新发射超声信号;阵元发射孔径控制单元，与所述的超声信号发射与接收单元和所述的匹配层能量值比较单元相连接，用于当所述的匹配层能量值小于所述的预设能量值时，控制再打开未开启的阵元的发射孔径；所述的信号输出单元，与所述的匹配层能量值比较单元相连接，用于当所述的匹配层能量值大于所述的预设能量值时，输出所述的回波合成信号。进一步的，一种应用于波束合成的边缘补偿装置，还包括，阵元发射孔径开启单元，与所述的超声信号发射与接收单元和所述的匹配层能量值比较单元相连接，用于控制打开超声探头的阵元的发射孔径；匹配层能量值预设单元，与所述的匹配层能量值比较单元相连接，用于预先设定能量值。更进一步的，所述的匹配层能量值计算单元还进一步包括，持续时间计算单元，用于计算所述超声信号通过匹配层持续的时间长度；信号求和单元，用于将所述时间长度内的回波合成信号求和得到匹配层能量值；存储单元，用于存储所述的匹配层能量值。更进一步的，所述的信号输出单元还进一步包括，显示单元，用于显示所述的回波合成信号；打印单元，用于打印所述的回波合成信号；存储单元，用于存储所述的回波合成信号；DSC处理单元，用于将所述的回波合成信号输出进入到数字扫描变化处理；数字信号处理单元，用于对所述的回波合成信号进行数字信号处理。本专利技术所提供的技术方案，通过对收发孔径的控制，增加边缘扫描线阵元的参与数目，可以有效增强边界扫描线回波能量，提高图像显示亮度，其具有算法简单，节约资源， 易于硬件实现，实用性强等优点。 附图说明为了易于说明，本专利技术由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。图I为典型的超声成像系统原理框图2为典型的超声探头结构示意图3为超声回波信号数据流示意图4为本专利技术一种应用于波束合成的边缘补偿方法的一个实施例流程图5为本专利技术一种应用于波束合成的边缘补偿方法的另一个实施例流程图6为本专利技术一种应用于波束合成的边缘补偿装置的一个实施例架构图7为本专利技术一种应用于波束合成的边缘补偿装置的另一个实施例架构图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一般来说，典型的超声成像系统如图I所示，包括探头(换能器组)、波束合成器、检测器、数字扫描变换器(DSC)、图像处理、显示装置和主控制器。其工作过程如下发射器激励探头阵元的换能器发射超声波，换能器组在下次发射前接收人体组织反射回来的超声波并转化成电信号，接收孔径内的回波信号经过阵元转换器，进入到放大器，经过放大的信号通过模数转换器变为数字信号，多条通道数字信号在波束合成器中合成一路信号，送入图像处理环节进行解调和滤波等处理，再经过数字扫描变换器(DSC)变换后送到显示装置成像。在实际应用中，一般探头阵元数大于接收通道数，每次接收时只能选取部分子阵的回波信号进入接收通道进行处理，阵元的选择(通过模拟高压开关控制)，即接收孔径选择装置也是必不可少的，被选中的阵元构成接收孔径，所以对接收孔径的控制直接会影响到后面波束合成的好坏和最终超声成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，黄庆文，尹新，覃伟和，
申请(专利权)人：深圳市理邦精密仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：