[发明专利]波束合成的接收聚焦参数的实时计算方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及医用超声波诊断系统中数字波束的合成，尤其涉及旨在节省系统存储器资源的在接收进程中波束合成聚焦参数的实时计算方法及其装置。

背景技术

波束合成是医用超声波诊断系统中最关键的技术，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。绝大多数超声成像系统将聚焦参数保存在系统内部的RAM中，这需要耗费大量的的存储器，尤其是在需要支持线阵梯形扫描以及相控阵的时候。例如某系统使用30M采样、30cm探测深度、8个时钟变换一次接收焦点，如果所有接收参数预存，参数量将超过200MByte。存储器的增加必然导致系统造价高，在切换探头时装载参数慢等问题。

硬件实时参数计算是一种解决机制。超声成像以扫描线为基本单位，只需要预存少量参数，并在每条扫描线发射接收前写入几个控制参数，即可以在接收期间由硬件自动生成所需的聚焦参数。这样将大大节省存储器资源。

美国专利6,110,116提供了一种预存储延迟数据的波束合成聚焦方法，即预先将聚集数据存储，每个焦区的回波使用相应预存储聚集数据。这样做简单快捷，但首先需要较大的存储器，其次是更换探头时需要重新载入大量参数，影响开机启动及探头切换的速度。

美国6,123,671号专利提供了一种基于CORDIC算法的实时接收聚集及变迹参数计算方法，可适用于各种几何形状探头，包括二维探头，亦可用于多波束。该方法的基本思路是：计算对不同接收焦点各阵元的延时差，以延时差为参数控制波束合成。虽然美国6,123,671号专利的方法较简单快捷，占用存储器及硬件资源也较少，但电路仍比较复杂。

本发明从另一个出发点来计算接收聚焦参数，即：不计算探头各阵元延时差，而是直接计算存储各通道AD转换数据存储器的读地址，这样做电路相对于美国6,123,671号专利更为简单。另外，接收聚焦坐标采取实时计算的方法而不预先存储，更加节约存储器资源，同时可以实现波束校正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在波束合成中实时计算存储各通道AD转换数据存储器的读地址的方法及其装置。

本发明采用如下技术方案：

设计一种波束合成的接收聚焦参数的实时计算方法，该方法执行如下步骤：

a.探头各阵元接收来自接收线的反射回波信号；

b.所述探头各阵元把接收到的反射回波信号送入各自的信号接收处理通道进行放大处理和模数转换；

c.经模数转换后的数字化回波数据被送入FIF0存储器；

d.波束合成参数生成模块实时计算各通道FIF0存储器的数字化回波信号的读地址；

e.接收波束合成模块通过波束合成总线按照波束合成参数生成模块产生的读地址，读取各接收通道的回波数据进行波束合成。

步骤d是本发明方法的核心技术，有两种实现方式，不考虑波束校正的实施方式和考虑了波束校正的实施方式。

考虑了波束校正时，如果步骤d中每隔N个采样点计算一次读地址，所述某一信号接收线第i个接收焦点、第j个通道的回波数据对应的读地址的计算公式如下：